Пайка медной трубы: мягкий припой, паяльная паста, расход

Рекомендации по применению

Техника соединения медных труб легка и надежна. Наиболее распространенной техникой соединения является капиллярная пайка. Данный способ основан на капиллярном эффекте, суть которого заключается в том, что при небольшом расстоянии между стенками двух смачиваемых поверхностей, жидкость за счет адгезии поднимется вверх по капилляру, преодолевая силу тяжести. Именно данный эффект позволяет припою равномерно распространяться по всей поверхности независимо от положения трубы (можно, например, подавать припой снизу).
Для улучшения качества пайки и повышения коэффициента адгезии используются специальные флюсы, а поверхности под пайку предварительно зачищаются.
Это самый надёжный, оптимальный способ соединения медных труб. При соединении труб высокотемпературной пайкой, всю систему можно даже заливать бетоном, что не допускается при резьбовом соединении.
Пайка твердым припоем осуществляется при температуре выше 425°С, но ниже температуры плавления соединяемых металлов. Она происходит за счет поверхностных сил адгезии между расплавленным припоем и нагретыми поверхностями основных металлов. Припой распределяется в соединении под действием капиллярных сил.
Нельзя путать пайку твердым припоем с пайкой мягким припоем, хотя операции очень близки. Соединение металлов при пайке мягким припоем происходит при температуре ниже 425 °С.

ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ И МАТЕРИАЛОВ

Таким образом, для выполнения работ по пайке медных труб необходимо выбрать следующее:

  1. Инструмент для медных труб
  2. Припой, который будет использоваться при пайке.
  3. Газовую горелку, которая будет расплавлять припой.

Этот выбор обусловлен двумя исходными параметрами:

  1. Максимальный диаметр применяемой медной трубы.
  2. Среда (или жидкость), которая будет внутри труб.
  3. Цена, которую готов потратить заказчик на выполнение работы.

Эти три важных параметра будут в первую очередь определять выбор того или иного инструмента или припоя.

I. Инструмент для медных труб

Процесс подготовки концов медной трубы для проведения пайки сводится к следующим операциям:

а) Труборасширитель РОКАМ ПАУЭР ТОРК (ROCAM POWER TORQUE). Самый простой труборасширитель, гордость РОТЕНБЕРГЕРа. Первая модель была разработана в 1967 году и после этого РОТЕНБЕРГЕР занял лидирующие позиции в производстве профессионального инструмента для бесфитингового монтажа медных труб, а затем расширив линейку инструмента путем добавления профессионального инструмента для монтажа стальных, металлопластиковых и пластиковых труб прочно занял лидирующее положение в мире. Труборасширитель РОКАМ ПАУЭР ТОРК расширяет и калибрует медную трубу с максимальным диаметром 42мм, применение адаптера 1.1007 и специальных расширительных S-головок позволяет увеличить максимальный диаметр до 67мм.

б) Труборасширитель А0. Позволяет расширить медную трубу диаметром от 22 до 67мм.

в) Труборасширитель А1. Позволяет расширить медную трубу диаметром от 35 до 108мм.

Труборасширитель А1

Конечно, диаметр влияет на стоимость труборасширителей. Чем больше максимальный диаметр и чем больше расширяемых размеров труб, тем дороже! Остальные труборасширители РОМАКС ТРУБОРАСШИРИТЕЛЬ КОМПАКТ, РОМАКС ТРУБОРАСШИРИТЕЛЬ АС ЭКО, ТРУБОРАСШИРИТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА Р600, ТРУБОРАСШИРИТЕЛЬ УСТАНОВКА Н600 используются намного реже, обусловлено это достаточно высокой ценой, но для любителей приятной и быстрой работы это хороший выбор!

Ершики для медных труб

Мягкий припой для фитингов 1 S

Мягкие припои для фитингов 3 и 1S.
Качественные мягкие припои в соответствии с DIN EN 29453, для соединения пайкой медных труб с медными, либо из красной бронзы, либо с латунными фитингами. Применяются в системах горячего и холодного водоснабжения в соответствии с DVGW, предписание GW 2. Не содержат флюс, используются с соответствующей пастой РОСОЛ.

Качественные пасты, используются с мягким припоем, в соответствии с DIN EN 29453, содержат флюс в соответствии с DIN EN 29454-1 3.1.1.C, проверены по DVGW регистрационный № F1 028, для соединений пайкой медных труб с медными, из красной бронзы и латунными фитингами в системах горячего и холодного водоснабжения в соответствии с DVGW, предписание GW 7, содержание припоя 60%, остатки флюса на 100% растворимы в воде.

ТВЕРДЫЕ ПРИПОИ ROTHENBERGER (РОТЕНБЕРГЕР) РОЛОТ – специальные твердые припои, особенно подходят для капиллярно-щелевой пайки при монтаже медных труб в системах холодного и горячего водоснабжения, открытых и закрытых отопительных систем, в соответствии с DVGW, предписание GW 2, систем газоснабжения (жидкий, природный газ), а также для монтажа холодильных систем/систем кондиционирования и маслопроводов. Припои РОТЕНБЕРГЕР РОЛОТ специально предназначены для капиллярно-щелевой пайки медных трубопроводов, смонтированных без использования фитингов. Серебросодержащие медно-фосфорные припои имеют более высокие деформационные характеристики и рекомендуются к использованию для пайки систем, подверженных высоким температурным и механическим нагрузкам

  • Не пенятся
  • Жаростойкие до 200° C
  • При пайке соединений меди с медью не требуется флюс
  • При пайке соединений с латунью, красной бронзой, медно-оловянными сплавами, медно-цинковыми сплавами используется флюс LP5
  • Не наносят вред окружающей среде, не вызывают коррозию, имеют улучшенную текучесть

Качество и прочность пайки зависит в большей степени от физических параметров соединения и операций пайки, чем от припоя. Эти параметры определяют выбор оптимального припоя для того или иного соединения.
Медно-фосфорные твердые припои специально разработаны для пайки меди, латуни, бронзы и комбинаций этих металлов.

Медно-фосфорные припои
При пайке латуни или бронзы используют флюс для предотвращения образования окисного покрытия на основных металлах. При пайке меди и медных соединений, медно-фосфорные припои являются самофлюсующимися.

В связи с хрупкостью соединения, возникающей из-за фосфорной составляющей припоя, нельзя применять медно-фосфорные припои для пайки цветных металлов с содержанием никеля выше 10%. Эти припои не рекомендуется также использовать для пайки алюминиевой бронзы.

В отличие от медно-фосфорных сплавов твердые серебряные припои не содержат фосфор.

Серебряные припои

Серебряные припои

Эти припои применяют для пайки цветных металлов, меди и сплавов на медной основе, за исключением алюминия и магния, для пайки, которых необходим флюс.
Необходимо принимать тщательные меры предосторожности при использовании низкотемпературного медного припоя, содержащего кадмий, в связи с отравляющим воздействием паров кадмия.

Читайте также:
Скрытая проводка хороша в любом интерьере

В большинстве случаев пайку соединений осуществляют при помощи нескольких марок припоев. Сплав с содержанием серебра 15% – это медно-фосфорный припой, а сплав с содержанием серебра 45% – это серебряный припой.

В программе Ротенбергера имеется великое множество различных газовых горелок для пайки. Все они подразделяются в основном по источнику газа, либо они работают на основе одноразовых баллончиков:

Газовые горелки на одноразовых баллонах для пайки твердым припоем

Газовые горелки на одноразовых баллонах для пайки мягким припоем.

Либо газовые горелки работают со стационарными газовыми баллонами

Газовая горелка Турбопроп

Газовая горелка Турбопроп, работает на пропане. Предназначен для пайки медных труб диаметром до 54мм. Наиболее распространенная и используемая газовая горелка. Обусловлено это хорошими рабочими характеристиками данной горелки, а также ценой и относительной дешевизной пропана.

Газовая горелка Эйрак работает на ацетилене. Предназначен для пайки медных труб диаметром до 60мм. Эта горелка меньше используется рабочими из-за дороговизны ацетилена. Но тот, кто уже покупал ранее эту горелку как правило берут ее и в дальнейшем.

Газовая горелка Аллгаз 2000 работает на ацетилен-кислородных баллонах. Предназначен для пайки труб диаметром до 76мм. Превосходная ацетилен-кислородная горелка. Имеются в комплекте гибкие сопла, что позволяет работать в труднодоступных местах.

А также горелка RE 17 (горелка для пайки, сварки и резки), работающая на смеси ацетилена и кислорода. Не имеет ограничения по диаметру пайки.

При невозможности использовать газопламенную пайку, ROTHENBERGER (РОТЕНБЕРГЕР) предлагает электроустройство для пайки мягким припоем РОТЕРМ 2000.

Пайка медных труб

Необходимым условием надежной пайки является чистота поверхности. Перед операцией пайки очищают соединяемые металлические поверхности от грязи губками РОФЛАЙЗ. (Использование абразивных материалов для зачистки строго воспрещено! )

Необходимо предотвратить попадание масла, краски, грязи, смазки и алюминия на поверхность соединяемых металлов, иначе они будут препятствовать попаданию припоя в соединение, смачиванию и соединению припоя с металлическими поверхностями.

При соединении двух труб одного диаметра в системах холодного и горячего водоснабжения, а также в отопительных установках, где температура теплоносителя не превышает 110 градусов C, можно обойтись без фитинга. С помощью специального приспособления – ТРУБОРАСШИРИТЕЛЬ – окончание одной из соединяемых труб можно самостоятельно расширить для капиллярной пайки. Такая операция возможна при работе с мягкой или отожженной медью.

После расширения трубки одну трубку вставляют в другую так, чтобы она входила на длину не менее диаметра внутренней трубы. Между стенками внутренней и наружной труб должен быть зазор 0,025-0,125 мм (рис. 1).

Рис. 1. Установка соединяемых пайкой труб

Соединяемые трубы, нагревают равномерно по всей окружности и длине соединения.
Обе трубы нагревают пламенем горелки в месте соединения, равномерно распределяя теплоту (рис. 2). При этом сам припой нагревать не следует. Соединение не должно быть нагрето до температуры плавления металла, из которого изготовлены трубы. Применяют горелку соответствующего размера с несколько уменьшающимся пламенем. Перегрев соединения усиливает взаимодействие основного металла с припоем (то есть усиливает образование химических соединений). В итоге, такое взаимодействие отрицательно влияет на срок службы соединения (рис. 3).

Рис. 2. Размещение горелки при пайке труб: 1 -наружная труба; 2 -горелка; 3 -зона нагрева; 4 -внутренняя труба

Если вводить в зону пайки припой и пламя горелки одновременно, то соединение нагреется неудовлетворительно. Внутренняя труба достаточно не прогревается, а расплавленный припой не будет затекать в зазор между соединяемыми трубами (рис. 3).

Рис. 3. Распределение припоя в соединении труб:
а – внутренняя труба разогрета до температуры пайки, а наружная труба имеет более низкую температуру;
б – наружная труба разогрета до температуры пайки, а внутренняя труба имеет более низкую температуру;
в – обе трубы разогреты равномерно до температуры пайки

Если равномерно разогревать всю поверхность концов спаиваемых труб, то припой плавится под воздействием их теплоты и равномерно поступает в зазор соединения (рис. 3, в).

Трубы для пайки достаточно прогреты, если пруток твердого припоя плавится при контакте с ними. Для улучшения пайки, предварительно прогревают пруток припоя пламенем горелки (рис. 4).

Рис. 4. Расположение горелки и прутка припоя при пайке соединения концов труб, нагретых до тусклого вишнево-красного цвета: 1 -горелка; 2 -внутренняя труба; 3 -пруток припоя; 4 -наружная труба

Под воздействием капиллярных сил припой поступает в соединение. Этот процесс протекает хорошо, если поверхность металла чистая, выдержан оптимальный зазор между металлическими поверхностями, концы труб в зоне соединения достаточно нагреты (расплавленный припой течет по направлению к источнику теплоты) (рис. 5).

Рис. 5. Перемещение припоя в зазоре между трубами при пайке

Соединение меди с латунью с помощью твердого медно-фосфорного припоя

Для соединения меди с латунью с помощью твердого медно-фосфорного припоя выполняют указанные выше операции такие же как и для соединения меди с медью.

Перед нагревом соединения наносят небольшое количество флюса, чтобы обеспечить смачивание припоя на поверхности латуни.
По завершении операции пайки тщательно удаляют остатки флюса горячей водой и щеткой. Большинство видов флюса вызывают коррозию и должны быть полностью удалены с поверхности соединения.

Соединение стали со сталью, медью, латунью или бронзой с помощью серебряного припоя

Для соединения стали со сталью, медью, латунью или бронзой с помощью серебряного припоя выполняют указанные выше операции для соединения меди с медью.

Читайте также:
Отделка стен кухни декоративным камнем

До нагрева, на соединение наносят флюс для последующего смачивания и перемещения расплавленного припоя в зазоры между соединяемыми деталями.
Нагревают пруток припоя и затем окунают его во флюс. Припой покрывается тонким слоем флюса, что предотвращает образование окисного покрытия на его поверхности (окиси цинка).
По завершении операции пайки тщательно удаляют остатки флюса.

Флюсы для пайки

Флюс поглощает определенное количество окислов.
Вязкость флюса увеличивается при насыщении его окислами. Если после пайки остатки флюса не удалять, то это приведет к попаданию его в соединение и со временем может вызвать коррозию и утечку.
При пайке используют минимальное количество флюса, а затем тщательно счищают его остатки после завершения данной операции.
Флюс наносят вдоль поверхности, а не в соединение. Он должен попасть в соединение до припоя.

Пайка медных труб мягким припоем

Пайка меди

Медь относится к металлам, прекрасно поддающимся пайке. Это обусловлено тем, что поверхность металла может быть сравнительно легко очищена от загрязнений и окислов без применения особо агрессивных веществ (медь слабо корродирующий металл). Имеется ряд легкоплавких металлов и их сплавов (в нашем случае олово), имеющих хорошую адгезию с медью. При нагреве в воздухе при плавке медь не вступает в бурные реакции взаимодействия с окружающими веществами и кислородом, что не требует сложных или дорогих флюсов. Все это позволяет легко осуществлять любые виды пайки.

При пайке медных труб используется капиллярный эффект. Это процесс взаимодействия молекул или атомов жидкости и твердого тела на границе раздела двух сред, приводит к эффекту смачивания поверхности. Смачивание – это явление, при котором силы притяжения между молекулами расплавленного припоя и молекулами основных металлов выше, чем внутренние силы притяжения между молекулами припоя (жидкость «прилипает» к поверхности)

Классификация медных изделий

Медные трубы в Европе в основном метрические, 6, 8, 10, 12, 15, 22, 28, 42 и 48 мм встречаются и больших диаметров, но могут быть и дюймовые:

дюймымм
1/46,35 x 0,8
3/89,52 x 0,8
1/212,7 x 0,8
5/815,9 x 0,8
3/419,1 x 0,8-0,9

Маркировка меди в российских марках: ставится буква «М» обозначающая медь. Далее идут цифры показывающие степень чистоты в % (00-высокочистая, 0-чистая, 1, 2, 3 – технически чистая). Последний элемент маркировки – буква обозначающая способ изготовления меди: (к – катодная, у – катодная переплавленная, б – бескислородная, р – раскисленная, ф -раскисленная фосфором).

Марка медиМ00М0М1М2М3
Чистота99,9999,9599,9099,7099,50

Медь марок М1р, М2р и М3р при суммарном содержании примесей, одинаковом с медью марок М, М2 и М3, отличается от них тем, что они более полно раскислены и содержание кислорода в них снижено от 0,05 – 0,08 % до 0,01%. Поэтому в них дополнительно содержится от 0,002% до 0,012 % фосфора. Марка меди М1ф отличается от М1р еще большим количеством фосфора от 0.012% до 0,04%, для большего раскисления и соответственно полным отсутствием кислорода.

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ МЕДИ ПО ГОСТ 859 (%)

Марка
меди
Cu+Ag
(%)
Примеси, не более (%)
BiSbAsFeNiPbSnSZnOP
М1ф99,900,0010,0020,0020,0050,0020,0050,0020,0050,0050,04
М1р99,900,0010,0020,0020,0050,0020,0050,0020,0050,0050,010,012
М199,900,0010,0020,0020,0050,0020,0050,0020,0040,0040,05
М299,700,0020,0050,010,050,20,010,050,010,07
М399,500,0030,050,010,050,020,050,050,010,08

Применение различных марок меди в сантехнических изделиях определяется ГОСТ 52318, а в Европе – EN 1057.
В строительных изделиях: ГОСТ 495-92, в Европе – EN 1172.
Обычно водопроводные трубы содержат 99,90 меди и великолепно подходит для целей самогоноварения.

Необходимый инструмент и материалы для пайки меди

1. Труборез

Используется для нарезания труб по длине, в продаже есть множество по виду разных труборезов, но принцип работы у всех одинаков.
Труба зажимается между роликами и лезвием и начинаем вращать вокруг трубы, подтягивая натяжной болт на 1/3 оборота, после каждого оборота трубореза. Через пять шесть оборотов труба будет разрезана.

2. Горелка газовая

Используется при низко температурной пайки меди (Низкотемпературная пайка — это пайка при температуре менее 450°С ) с оловянным припоем.
В продаже есть множество разных конструкций горелок, но не все они годятся для пайки. Внимательно прочитайте инструкцию от горелки, там обычно пишут для чего она предназначена, и не стоит брать ту горелку, где инструкция начинается со слов “разжигаться мангал”! Для вас, самое главное нужно выбрать горелку с узко направленным пламенем.

Такая горелка способна нагреть трубу за несколько секунд, а газового баллончика хватит на несколько сотен стыков.
В баллон горелки заправлена смесь пропана-бутана, притом, чем выше процентное соотношение бутана к пропану, тем температура пламени будет выше.

3. Металлическая шерсть

Применяется для механической зачистки меди.
Просто следует обжать конец трубы металлической шерстью и сделать несколько вращательных движений трубой.
Также следует зачистит и фитинг но уже из внутри
Для фитингов можно также использовать специальные ёршики, но ни в коем случае нельзя пользоваться напильником или грубой наждачной бумагой!

Теперь что нужно для самой пайки:

Читайте также:
Отделка балкона деревом : построить и отделать в деревянном доме

1. В первую очередь это припой (олово)

Припой продаётся в катушках и представляет собой оловянную проволоку диаметром 3мм.
В принципе всё что нужно при выборе, это найти надпись БЕЗ СВИНЦА, или по английски LEAD FREE.
Такой припой можно использовать в водопроводах ну и конечно в самогонных аппаратах. его состав S-Sn97Ag5 (L-SnAg5) (состав Sn 97% Ag 5%),

2. Флюс

Очень важная вещь при пайке!
Для качественного соединения металлов при пайке припой должен растечься под действием капиллярных сил и «смочить» основной металл. Хорошее смачивание происходит только на совершенно чистой, не окисленной поверхности. А сам шов получается прочным при защите пайки от кислорода воздуха. Поэтому для повышения адгезии припоя и получения качественной пайки поверхности соединения обязательно механически зачищаются и используют флюсы.
В принципе при выборе Флюса, не важно предназначены они для припоя с свинцом или без, они все взаимозаменяемы, зато флюсы для пайки например нержавейки абсолютно не годятся.
Можно использовать простой канифоль, правда могут быть проблемы с нанесением.

Пайка меди

Флюс тонким слоем следует нанести на механически зачищенную трубу

После чего одеть так же механически зачищенный фитинг

Греть при помощи газовой горелки, пока медь начнёт менять цвет под горелкой и можно вносить припой

Припой мгновенно расплавится и из-за капиллярного эффекта мгновенно проникнет в щель фитинга

Несколько специфических нюансов:

1. Как припаять кран

Весь узел состоит из крана, компрессионной гайки и компрессионной кольца.

Нанести немного флюса на внутреннию часть кольца.

Прогреть 10 секунд и быстрым движением прикоснутся припоем к месту пайки.

Когда остынет можно скручивать.

Ну и конечно, что нужно делать чтобы сделать холодильник для самогонного аппарата

В фитингах из внутри есть отпрессована каёмочка чтобы труба не пролезала на сквозь, нужно взять круглый грубый напильник, и срезать её, после чего фитинг можно продеть на трубу.

Дальше остаётся собрать узел.

Техника безопасности

  • В первую очередь, нужно помнить что медь сильно проводит тепло, и не стоит паять деталь, короче 30см просто держа в руках, это может привести к ожогам!
  • При пайке медь сильно нагревается, и приобретает очень неприятные свойства, наносить очень сильные ожоги, в доли секунды, при прикосновении!
    Например, многие могут взять в руки уголёк из костра, и перекидывать из руки в руку не нанося себе вреда, но с медью такой фокус не пройдёт, ожог гарантирован!
  • Во время пайки, флюс может капнуть на оголённые части тела, немедленно следует смыть водой, иначе может быть химический ожог!
  • Во время работы вы должны быть одеты не в синтетическую одежду, не забывайте вы работайте с огнём, горячим металлом, и флюсом содержащим кислоту!
    Синтетика как правило легко воспламеняется и плавится!
  • Не суйте флюс в глаза, ноздри, рот, уши и половые органы!
  • При пайке откройте окно, не стоит дышать большим количеством дыма от сгоревшего Флюса!

27 июня 11 10 февр. 22, 16:15

Рейтинг Поделиться ссылкой

Вы можете изменять любую статью на сайте, более того, ваше участие всячески приветствуется! Делитесь своими знания и опытом.

Пайка медных труб своими руками

Чтобы спаять медные трубы, нужно запастись соответствующими инструментами:

  1. Труборез. Подбирать труборез нужно в соответствии с диаметром соединяемых труб. Данный инструмент дает возможность обрезать трубы ровно, без необходимости в дальнейшей подгонке.
  2. Фаскосниматель. Этот инструмент, выполняемый в круглой форме или в виде карандаша, позволяет снимать фаску с краев труб. Такая операция необходима – заусенцы на торцах медных изделий будут мешать при работе и помешают созданию герметичного соединения.
  3. Труборасширитель. Для монтажа труб могут использоваться фитинги, а в противном случае понадобится труборасширитель, позволяющий подготовить трубы к пайке.
  4. Молоток и рулетка.

пайка медных труб мягким припоем

Также стоит подготовить помещение: любые горючие или легковоспламеняющиеся материалы нужно убрать, чтобы не спровоцировать пожар, вызванный высокой температурой пайки. Не будет лишней и хорошая вентиляция помещения.

Материалы для пайки

Кроме описанных выше инструментов, для работы потребуется и определенный набор материалов:

  • Припой;
  • Металлическая щетка (нужна для очистки соединяемых элементов);
  • Флюс;
  • Кисть;
  • Паяльник или газовая горелка (детальнее: «Какие бывают горелки для пайки медных труб и как их использовать»).

Припой для медных труб представляет собой проволоку, которая начинает плавиться при меньшей температуре, чем необходима для расплавления меди. Именно за счет этой особенности возникает возможность паять медные трубы.

паяльная паста для медных труб

Высокотемпературный припой, выполненный в виде тонкой медной проволоки, имеющей 6% вкрапление фосфора, начинает плавиться при температуре около 600-800 градусов. Также может использоваться низкотемпературный припой из чистого олова, температура плавления которого составляет 300-400 градусов.

Флюс необходим для очистки трубы от различных окислов и защиты соединения от дальнейшего окисления. Кроме того, при помощи флюса улучшается качество соединения. Жидкие флюсы наносятся на место соединения до работы, а твердые расплавляются непосредственно при пайке трубы. Существует также паяльная паста для медных труб, которую можно наносить как перед монтажом, так и после него.

Газовые горелки могут иметь встроенную емкость для топлива или одноразовую. Есть еще и ацетилен-кислородные устройства, имеющие особую конструкцию. В любом случае, подбирать инструмент для пайки нужно в зависимости от типа припоя, который будет использоваться в работе. Профессиональные инструменты обычно предназначены для работы только с твердым припоем, а менее качественное оборудование позволяет работать с любым видом припоя.

Расходные материалы и инструменты

Прежде чем начинать работу нужно подготовить расходные материалы и оборудование для пайки медных труб:

  1. Флюс, припой. Припой — сплав, который изготавливается на основе олова. Его температура плавления ниже меди. Высокотемпературные сплавы требуют применения мощных горелок. Они подходят для труб с большой толщиной стенок. Низкотемпературные припои плавятся с помощью обычных паяльных ламп, газовых горелок. После плавки сплава на основе олова, он растекается по месту будущего шва, застывает, обеспечивает герметичность. Флюс можно использовать любой.
  2. Паяльник, горелка. Основной инструмент для соединения элементов трубопровода. Чтобы скреплять детали мягким припоем подойдёт ручная горелка, к которой подключается газовый баллончик на 200 мл. Профессиональные агрегаты, к которым подключаются большие баллоны, применяются для твердых припоев.
Читайте также:
Пора перестать передвигаться по квартире в потемках! Светодиодная лента – то, что легко установить и просто регулировать

Дополнительно понадобятся ножницы для разрезания деталей, металлическая щетка, чтобы зачищать место соединения, защитные перчатки, очки.

Особенности припоев и флюсов

Ассортимент различных припоев довольно обширен, поэтому подбор оптимального варианта особого труда не составит. Припой с низкой температурой плавления по характеристикам немного хуже высокотемпературных аналогов, но это компенсируется небольшой рабочей температурой, которая не может нанести вред самим трубам. Преобладающая часть низкотемпературных припоев состоит из олова.

Чтобы добиться предельного качества пайки, стоит использовать материалы, содержащие в себе серебряные включения. Неплохим вариантом являются припои, включающие в себя сразу три компонента – олово, медь и серебро. Осуществляя монтаж посредством низкотемпературной пайки, стоит подбирать соответствующие флюсы – они, как правило, включают в себя хлорид цинка.

ПАЙКА МЕДИ И ЕЕ СПЛАВОВ

Особенности пайки меди и ее сплавов определяются теплофизическими свой­ствами меди, составом сплавов, температурой их плавления и свойствами окисных пленок. Трудность пайки меди и ее сплавов в значительной степени определяется высокой теплопроводностью меди и сложностью нагрева деталей, имеющих боль­шую массу. Пайка медных сплавов дополнительно осложняется выбором припоев, имеющих температуру плавления ниже температуры плавления сплавов, а также обеспечением смачивания припоями поверхности при наличии сложных окисных пленок, в состав которых могут входить прочные окислы А1203, ВеО, Сг203 и др.

Для пайки этих материалов могут быть использованы различные группы припоев: оловянно-свинцовые, свинцовые, кадмиевые, серебряные, медно-цин­ковые, медно-фосфорные и др.

Нагрев при низкотемпературной пайке в зависимости от массы деталей осуществляют с помощью паяльников, газовых горелок, кварцевых ламп, погру­жением в ванны с расплавленным припоем и другими методами. Нагрев при высо­котемпературной пайке осуществляют в печах: воздушных, вакуумных, с восста­новительной средой водорода, диссоциированного аммиака или нейтральной газовой средой. Используют также нагрев в соляных ваннах, газовыми горелками, ТВЧ, электроконтактным методом и др._

Медь промышленных марок МО, Ml, М2, М3, М4, отличающихся содержа­нием примесей, имеет температуру плавления, близкую к 1083° С. При нагреве ниже 375° С на поверхности меди образуется окисел СиО, а при нагреве выше 375° С окислы СиО и Си20, легко удаляемые при пайке. В связи с этим низкотем­пературная пайка меди не представляет больших трудностей даже при примене­нии малоактивных канифолевых флюсов, не вызывающих коррозии паяных соединений. Однако во многих случаях при пайке сложных конструкций из меди применяют активные флюсы ЛТИ-1, ЛТИ-120, ЛК-2, хлористый цинк и др. После пайки с активными флюсами изделия тщательно промывают.

На практике для облегчения процесса пайки применяют предварительное облуживание деталей. На медные детали, подлежащие пайке, наносят гонкие слои полуды электролитическим и гальваническим методами или погружением в ванны с расплавленным припоем.

Пайку меди свинцовыми припоями ПСр 3, ПСр 2, ВПР12 и другими при температурах 300—350° С и кадмиевыми припоями ПСр Кд, ПСр 5КЦН, ПСр 8КЦН при температурах 325—370° С проводят с применением активных флюсов ФК-30 и др. Кадмиевые припои не технологичны, отличаются плохой смачивае­мостью и трудностью заполнения зазоров.

Находит применение низкотемпературная диффузионная пайка меди. Этот процесс осуществляют легкоплавкими припоями — оловом, свинцом, индием, сплавами олово—свинец путем нагрева соединяемых деталей под небольшим давлением в нейтральной газовой среде или вакууме при температурах 650— 800° С и длительной выдержке. Для высокотемпературной пайки меди применяют серебряные, медно-цинковые и медно-фосфорные припои.

При пайке на воздухе серебряными и медно-цинковыми припоями исполь­зуют флюсы на основе буфы, борного ангидрида с добавками фторидов. При при­менении медно-фосфорных припоев флюс не требуется.

В среде водорода рекомендуется паять медь, не загрязненную кислородом из-за опасности «водородной болезни» меди. Для того чтобы ограничить растворе­ние меди в медно-<|юсфорных и серебряных припоях, рекомендуется ускоренный нагрев и сокращение выдержки при температуре пайки.

Для некоторых изделий из меди (медные шины, волноводы, пластинчатые теплообменники) нашел применение процесс пайки с помощью контактного плавления в системе серебро—медь (контактно-реактивная пайка). На соеди­няемые поверхности деталей наносят слой серебра толщиной 10—15 мкм. Детали нагревают до температуры, превышающей температуру образования эвтектики серебро—медь (800—8506 С). Пайку осуществляют в нейтральной газовой среде в приспособлениях, обеспечивающих поджатие деталей при нагреве.

Латуни содержат 4—38% Zn, имеют температуру плавления 905—1070° С. Состав окисной пленки, образующейся на латунях, зависит от содержания цинка В сплаве; при содержании до 15% Zn окисная пленка состоит из окисла СиаО; при содержании свыше 20% Zn — в основном из ZnO.

Смачивание латуней при пайке оловянно-свинцовыми припоями достигается только с применением активных флюсов (ЛТИ-120, ЛК-2, хлористого цинка И др.). Рекомендуется также предварительное облуживание латунных деталей перед пайкой.

Для латуней можно применять процесс низкотемпературной диффузионной пайки оловом с нагревом в нейтральной газовой среде при температурах 670— 700° С. Для высокотемпературной пайки латуней применяют медно-фосфорные, серебряные и медно-цинковые припои с наиболее низкими температурами плавле­ния, например припои ПМЦ 48, ПМЦ 54. При пайке на воздухе указанными при­поями используют флюсы на основе буры и борного ангидрида с добавками фто­ридов.

Читайте также:
Ниша для штор – из гипсокартона ее сделать проще всего + видео

Наибольшую трудность в обеспечении смачивания представляют латуки, содержащие свинец (ЛС59-1, ЛС63-3). Для того чтобы уменьшить испарение цинка с поверхности и ограничить растворение латуней в серебряных и медно­фосфорных припоях, применяют большие скорости нагрева под пайку. С этой целью нагрев проводят ТВЧ, в соляных ваннах, источниками света и другими методами. Соляные ванны, обеспечивая большую скорость и равномерность нагрева, позволяют выдержать высокую точность температуры при пайке.

Вследствие испарения цинка пайку латуней в воздушных печах и печах с восстановительной средой используют ограниченно, а в вакуумных печах — не производят вообще. Для защиты деталей от испарения цинка перед пайкой на их поверхность наносят медное покрытие. Для уменьшения испарения цинка при пайке газовой горелкой нагрев рекомендуется вести восстановительным пламенем.

Оловянистые бронзы (БрОФЮ-1, БрОФ6,5-0,4; БрОЦ-4-3) кроме олова содер­жат фосфор или цинк; температура плавления их находится в пределах 995— 1050° С.

Алюминиевые бронзы содержат от 5 до 12% А1 и плавятся при температурах около 1050° G. В состав окисной пленки на их поверхности входит окись алюминия.

Хромистые бронзы (БрХ0,5; БрХ0,8) содержат небольшие добавки хрома, упрочняющие медь. Температура плавления этих сплавов 1084—1090° С. Окисная пленка на поверхности хромистой бронзы содержит некоторое количество Сг203.

Бериллиевые бронзы (БрБ2 и др.) содержат 2—2,5% Be и плавятся при тем­пературах 866—955° С. Большое сродство бериллия к кислороду вызывает его окисление и появление на поверхности химически стойкой окисной пленки ВеО.

Наибольшую трудность при пайке представляют алюминиевые, бериллиевые и хромистые бронзы. При низкотемпературной пайке указанных материалов применяют активные флюсы (ЛК-2, хлористый цинк, хлористый цинк с избыточ­ной соляной кислотой и др.). При высокотемпературной пайке в флюсы на основе буры и борного ангидрида вводят фтористые и хлористые соединения. При пайке алюминиевой бронзы рекомендуется применять серебряные припои с никелем для предотвращения нежелательного перехода в припой алюминия. Применение медно-цинковых припоев при пайке бронз ограничено их высокой температурой плавления.

Пайка медных труб мягким припоем

Использовать низкотемпературную пайку медных труб можно при монтаже водопровода или отопительных коммуникаций, в которых температуры жидкости не превышает 130 градусов, а диаметр трубы меньше 100 мм. Для создания качественного соединения необходимо сначала зачистить обрабатываемые поверхности, нанести флюс и поднести элементы друг к другу. Соединяемый узел разогревается при помощи горелки до 200-250 градусов, а припой наносится на торец узла.

расход припоя при пайке медных труб

При пайке нужно помнить о том, что горелка способна разогреваться до 1000 градусов, поэтому время прогрева должно быть контролируемым – обычно достаточно 15-20 секунд. Чтобы прогрев деталей был равномерным, пламя нужно постоянно передвигать. Контроль степени прогрева осуществляется визуально: как только флюс темнеет, можно использовать припой.

Технология пайки мягким припоем выглядит довольно просто: при подаче олова в точку соединения постепенно начинается его плавление. Мягкий припой для медных труб самостоятельно перемещается по флюсу в шов, заполняя все свободное пространство между трубой из меди и раструбом.

Пайка твердым припоем

Соединять медные трубы твердым припоем необходимо в том случае, если система будет использоваться при температуре носителя свыше 110 градусов. Для работы потребуется оборудование, способное разогреваться до температуры выше 700 градусов. Нужно учитывать, что медь при таких условиях работы начнет плавиться, поэтому проводить пайку стоит аккуратно.

Для пайки применяется медно-фосфорный припой, поэтому в данном случае флюс не потребуется – равномерный прогрев краев изделий позволяет материалу полностью заполнять шов. Чтобы определить, насколько готово соединение, нужно вставить в него проволоку припоя – если работа была сделана правильно, то прут начнет плавиться.

пайка медной трубы

Алгоритм пайки выглядит следующим образом:

  • Сначала нужно собрать и прогреть соединяемые детали;
  • К соединяемому узлу подносится припой, который нужно разогреть при помощи горелки;
  • Когда труба зафиксирована, ее нужно провернуть, в результате чего разогретый припой сам накрутится на стык.

Пайка медных труб твердым припоем достаточно хороша – в итоге получается достаточно прочный и герметичный шов, имеющий минимальные размеры. Кроме того, твердый припой – это единственная возможность соединить трубы, которые будут работать в условиях высоких температур.

В то же время, работа с твердыми припоями достаточно сложна и рискованна – ошибка может привести к разрушению труб. Не стоит забывать и про расход припоя при пайке медных труб – если допускать ошибки, то это тоже будут лишние затраты. Чтобы исключить вероятность повреждений материала, лучше всего будет воспользоваться услугами специалистов.

Способы соединения

Для соединения элементов из меди применяют разные методы. Чтобы провести работу, нужно использовать дополнительные элементы, называемые фитингами. Они используются для пайки или опрессовки. Во втором варианте применяются изделия с резиновыми уплотнительными кольцами. Их закрепляют на двух концах деталей, обжимают с помощью клещей. Однако спаивание деталей считается более надёжным.

Выделяют два метода спаивания медных элементов:

  1. Низкотемпературный метод. При его проведении применяется мягкий припой. Низкотемпературную пайку применяют при изготовлении трубопроводов, через которые будет проходить поток воды до 110 градусов. Место соединения нагревается до 300 градусов, расходный материал расплавляется и скрепляет элементы трубопровода.
  2. Высокотемпературный метод. Этот способ не применяется при изготовления бытовых сетей. Он предназначен для создания трубопроводов, по которым будут передвигаться рабочие смеси под высоким давлением или с высокой температурой.

Оба метода могут использоваться при создании сети, используемой для отопления помещений. Чтобы провести высокотемпературную пайку, необходим профессиональный нагревательный инструмент. Одновременно с этим, низкотемпературный метод может проводиться с помощью простой паяльной лампы.

Основные проблемы при пайке

Очень важный момент – перед тем, как паять медные трубы, нужно проверить их на предмет наличия дефектов. Если труба была изначально деформирована или повреждена, то о качественном соединении не может быть и речи. Кроме того, соединяемые детали нужно тщательно зачистить, иначе возникнут микротрещины, впоследствии снижающие срок службы трубопровода.

Читайте также:
Проект Дома Барвиха: особенности проектирования, чертежи, фото

Наносить флюс на обрабатываемую поверхность необходимо очень тщательно, ведь плохое соединение в итоге приведет к плохому качеству пайки. Такой же эффект возникает при перегреве трубы – флюс из-за этого попросту выгорает, и качественный шов создать не удастся.

При пайке должна обязательно соблюдаться техника безопасности – открытое пламя представляет собой опасность, равно как и используемые материалы. Чтобы решить эту проблему, нужно заранее запастись средствами индивидуальной защиты.

Заключение

Пайка медной трубы – это не самый простой процесс, поэтому проводить его своими руками стоит только при наличии соответствующего опыта. Впрочем, грамотная подготовка и тщательный подход к работе позволят создать надежное соединение, способное прослужить достаточно долго при надлежащих условиях эксплуатации системы.

Как паяют медные трубы

Среди продукции из цветных металлов особое место занимают медные трубы, которые не боятся коррозии и отлично переносят агрессивные среды. С их помощью можно решать специфические задачи, которые не под силу любому другому материалу. Высокая ответственность возлагается на качество соединения изделий данного типа между собою, для чего применяется несколько технологий.

Области применения

Чаще всего трубы из меди применяют для транспортировки газа и в качестве водопроводов. Производство газового оборудования, тормозных и гидравлических систем, автокондиционеров и теплообменников невозможно представить без медного трубопроката.

Тот факт, что медные трубы можно надежно соединить, не используя при этом сварку, делает их привлекательным вариантом для создания транспортных магистралей для вязких горючих сред. При этом речь идет не только о бытовых системах. К примеру, из меди довольно часто изготовляются топливопроводы для автомобилей.

Медь очень удобна для обустройства водопроводов, так как она не боится коррозии при постоянном контакте с влагой. Для подобных систем характерна значительная продолжительность срока службы, без необходимости ремонтных мероприятий.

Также следует отметить стойкость труб из меди к повышенному давлению (до 230 атм.), по сравнению с изделиями из пластика или стали. Особенно ценится их способность хорошо переносить замерзание. Изделия хорошо переносят воздействие хлора и обладают антисептическими свойствами.

Методы соединения

Для коммутации медных труб между собой могут применяться несколько способов, зависящих от места проведения работы и требований к трубопроводу (он может быть монолитным или разборным).

Варианты монтажа соединений:

Сварка медных труб осуществляется при помощи графитовых, вольфрамовых, медных или угольных электродов. Для организации соответствующих условий потребуется наличие азота, аргона или гелия. Работа проводится сварочным аппаратом постоянного тока или специальной горелкой. Этот метод имеет один серьезный недостаток, который заключается в значительном различии характеристик сварочного соединения и материала трубы. Это касается как химического состава и молекулярной структуры, так и способности проводить электричество и тепло. Доверять такую работу нужно только квалифицированному специалисту, так как любая ошибка может привести к расхождению шва.

Вместо довольно сложной для реализации сварки в обычных условиях практикуется пайка медных труб. Для этого используется газовая горелка или паяльная лампа. Существует низкотемпературная и высокотемпературная спайка, которые различаются типом припоя и режимом реализации.

Для создания неразъемного соединения медных труб используются также пресс-муфты и обжимные фитинги. Припой здесь заменен переходным кольцом. В первом случае для обжима применяются специальные клещи, во втором – накидные гайки (их зажимают с помощью ключа). Во время закручивания гаек необходимо добиться состыковки торцов медных трубок между собой. Благодаря притиранию металла достигается создание плотного и прочного соединения. Если надеть муфту правильно, соединение не будет протекать длительное время.

Подробнее о капиллярной пайке

Чаще всего в бытовых условиях медные трубопроводы организовываются с помощью капиллярной пайки. Сутью этого метода выступает так называемый капиллярный эффект, предусматривающий возможность поднятия жидкости (жидкого припоя) при помощи адгезии. Главным условием является то, чтобы смоченные стенки были разделены небольшим расстоянием.

Организация стыковочного узла для медных труб в бытовых условиях осуществляется с помощью специальных фитингов для пайки или раструбных утолщений. Раструбный способ считается более надежным, так как речь в таком случае идет о создании всего одного стыка. Исходя из этого, если есть возможность, вместо фитингов рекомендуется использовать раструбные соединения.

Порядок подготовки раструбов

Обрезка труб по размеру осуществляется вальцовочным труборезом. Важно добиться строгой перпендикулярности торцевых срезов по отношению к центральной оси.

Далее снимают фаску с обоих концов. Для этого потребуется наличие особенного приспособления – фаскоснимателя. Дальнейшая зачистка внутренних и наружных поверхностей соединяемых труб реализуется медной щеткой.

Вставив один из отрезков трубы в тиски, производят его развальцовку, чтобы добиться свободного погружения в него второго отрезка. Для этой цели используется специальный труборасширитель соответствующего диаметра.

Результатом развальцовки является обустройство раструба на одном из концов медной трубы. Тестирование уровня его готовности по ходу процедуры проводится периодическим погружением другого, гладкого конца.

Читайте также:
Рабочее давление в системе отопления в частном доме

Применение паяльного аппарата

Кроме уже упомянутого трубореза, фаскомнимателя и расширителя труб, для проведения пайки медных труб потребуются и некоторые другие инструменты. Речь, прежде всего, идет о паяльнике. Благодаря этому аппарату на соединяемом участке создается высокотемпературная зона для разогрева труб и припоя.

Как правило, функция паяльника выполняется специальной газовой горелкой.

Для процедуры, где используется мягкий припой, вполне сгодится компактное ручное приспособление, работающее на пропане. Как правило, такие аппараты комплектуются газовыми баллонами одноразового типа, прикрепленными на рукоятку. Несмотря на небольшие габариты, горелки данного типа способны обеспечивать нагревание до +1100 градусов: для работы с мягким припоем этого вполне достаточно. При покупке рекомендуется выбирать модели с пьезорозжигом, что заметно упрощает проведение пайки.

Держатели газовых горелок ручного типа оснащаются регулировочным вентилем, позволяющим корректировать длину пламени. Этот же вентиль позволяет прекращать подачу газа по окончанию работы. Назначением обратного клапана является перекрывание подачи топлива, если пламя затухнет.

Другие необходимые материалы

Припой реализуется прутками или проволокой с более низкой температурой плавления по сравнению с медью. Это дает возможность соединять медные трубы методом плавления.

Для пайки потребуется щетка со стальным ворсом. С ее помощью трубы и фитинги зачищают для последующего соединения. Щетку можно заменить мелкозернистой наждачной бумагой.

Не обойтись без флюса для пайки и кисти (чтобы наносить флюс). Еще потребуется огнеупорная прокладка, молоток, тиски, рулетка.

Флюсы и припои

Хорошее качество коммутации можно обеспечить как мягкими, так и твердыми припоями для медных труб.

При использовании низкотемпературных материалов прочность соединительных швов несколько снижается, зато используемый при этом температурный режим не нарушает целостности меди. Как правило, на 95% эти припои состоят из олова. Особенно востребованы вещества, содержащие определенную долю серебра.

Высокотемпературную пайку осуществляют с помощью твердого медно-фосфорного припоя (доля фосфора составляет примерно 6%), поступающего в продажу в виде прутков.

Под флюсом понимается специальный состав в виде жидкости или пасты, благодаря которому расплавленный материал затекает внутрь соединения. Это достигается за счет улучшения адгезии припоя к трубе и созданию защиты для соединительного шва от проникновения в него воздушных пузырьков. В данном случае разрешается использование любого флюса для меди. Они обычно изготовляются на основании хлорида цинка или буры.

Особенности работы с мягким припоем

С помощью низкотемпературного метода производят монтаж водопроводов и систем отопления, а также пайку трубок кондиционеров и холодильников, температура среды которых не превышает +130 градусов. Таким способом можно соединять трубы сечением не более 10 см. По ходу работы медные изделия вальцуют, зачищают, обрабатывают флюсом и вставляют друг в друга. Соединительный участок необходимо разогреть до +200-250 градусов, с дальнейшим нанесение припоя на стыковочные кромки.

Используя горелку, важно не переусердствовать, так как ее температура иногда поднимается до +1000 градусов. Поэтому разогрев скрепляемых поверхностей рекомендуется проводить сериями по 15-20 секунд, постоянно перемещая пламя. Ориентиром для уровня нагрева обычно выступает цвет флюса (он должен потемнеть). Далее мягкий припой вводится в рабочую зону: при контакте с медной основой происходит плавление и затекание олова по флюсу в шов. Необходимо добиться полного заполнения разогретым материалом пространства от раструба до трубы.

Работа с твердым припоем

Спаивать медные коммуникации твердым припоем рекомендуется в тех случаях, если их планируется применять для работы в температурном режиме более +110 градусов. В таком случае для создания температуры выше +700 градусов подходит газопламенный метод. При этом необходимо провести отжиг меди, чтобы ее размягчить.

Благодаря использованию медно-фосфорного припоя флюс можно не применять: главное, добиться равномерности нагрева коммутируемых кромок. Что касается этапов работы, то они такие же, как и при работе с мягким припоем.

На что обратить внимание

Проводя пайку медных труб своими руками, следует помнить о типичных ошибках, допускаемых начинающими мастерами:

  • слабый прогрев трубы или припоя. Результатом этого будет недостаток размягчения проволоки припоя, из-за чего она прилипнет к флюсу лишь фрагментарно. Первое же включение трубопровода может спровоцировать растекание шва;
  • недостаточная накладка флюса. Намазывать пасту нужно очень внимательно, не оставляя пропусков. В противном случае припой или вообще не прилипнет, или отпадет после набора жесткости;
  • перегревание трубы. Это приводит к выгоранию флюса.

По ходу пайки в домашних условиях необходимо тщательно соблюдать правила техники безопасности, так как речь идет об использовании открытого пламени и химреактивов. Работать нужно в очках, рукавицах и фартуке. Желательно, чтобы рабочее место было оснащено хорошей вытяжкой.

Пайка твердым и мягким припоем медных труб

Применение медных труб позволяет устроить эффективную и долговечную систему отопления или водоснабжения. Наиболее простым и распространенным способом соединения таких изделий является технология пайки. Она предполагает наличие припоя – термопластичного вещества, обеспечивающего герметизацию стыка путем плавления и затекания под действием высокой температуры. После остывания он твердеет и фиксирует соединение.

пайка медных труб

Пайка труб из меди осуществляется разными видами припоя

Подготовка медных труб

Данные изделия отличаются прочностью, долговечностью, выдерживают высокие значения давления и температуры, а также не боятся ультрафиолетового излучения.

Для спаивания труб из меди понадобятся труборез, расширитель, молоток, рулетка и фаскосниматель. Выбор трубореза определяется диаметром используемых изделий. Он позволяет получить ровный срез, который перпендикулярный к оси трубы. Фаскосниматели применяются для снятия грата и фаски с краев изделий. Снятие заусенцев с внешних и внутренних краев труб облегчает их всовывание друг в друга. Фаскосниматели бывают в круглом корпусе (с ограничением диаметра трубы в 3,6 см) либо в виде карандаша.

Читайте также:
Паркет и паркетная доска: в чем разница, что лучше, чем отличается, отличие, разница

Если соединение медных труб не предполагает использование фитингов, то используется труборасширитель.

Важно! Расширяемое медное изделие должно быть или мягким или отожженным.

В помещении проведения пайки медной трубы не должно находиться легковоспламеняющихся и горючих веществ. Также необходимо обеспечить хорошую вентиляцию и проветривание.

пайка медных труб

Для качественного соединения важен ровный срез, поэтому трубу нужно обрезать специальным приспособлением — труборезом

Материалы, необходимые для работы

Пайку медных труб можно выполнять самостоятельно. Для работы потребуются:

  • припой;
  • стальная щетка;
  • флюс;
  • кисть;
  • паяльник или газовая горелка.

Припой имеет вид проволоки с температурой плавления меньшей, чем у меди. Это позволяет выполнять соединение изделий нагреванием. С помощью стальной щетки при подготовительных работах очищаются внутренняя поверхность фитинга и внешняя часть трубы.

Припой бывает высокотемпературный, представляющий собой тонкую проволоку из меди с добавлением до 6% фосфора и имеющий температуру плавления 600-800 °С, и низкотемпературный – из олова, плавящегося при 300-400 °С.

Жидкий флюс наносится на муфту и трубу до сборки соединительного узла, твердый – расплавляется в зоне пайки. Флюс в виде пасты представляет собой загустевшую смесь, которая может быть нанесена как до, так и после процесса стыковки. Флюс очищает от окислов поверхность трубы, защищает место пайки от кислорода, способствует растекание припоя и улучшает сцепления соединяемых деталей.

пайка медных труб

Для разогрева металла и припоя необходима газовая горелка

Различают газовые горелки со стационарным баллоном или одноразовым. Существует отдельный вид горелок – ацетилен-кислородные, которые отличаются своей конструкцией. Выбор мощности аппарата для пайки осуществляется по температуре плавления припоя. Профессиональными инструментами проводится пайка медных труб твердым припоем, полупрофессиональными – твердым и мягким припоем.

Особенности припоев и флюсов

Существует большое количество твердых и мягких припоев, которые могут обеспечить качественную пайку медных труб. Низкотемпературные припои дают шов с несколько худшими механическими параметрами, но позволяют выполнять работы при температуре, которая не оказывает сильного влияния на прочность металла труб. Около 95-97% таких припоев составляет олово, остальная часть – прочие элементы.

Наиболее хорошие технологические свойства у соединений, содержащих серебро. Существуют трехкомпонентные припои, в состав которых входят олово, серебро, медь. Флюсы, применяемые для низкотемпературной пайки, зачастую содержат хлорид цинка.

Достаточная прочность соединения при пайке мягким припоем достигается большой площадью контакта элементов. Для газопроводов используется только высокотемпературная пайка, обеспечивающая наилучшую прочность и надежность.

пайка медных труб

Низкотемпературный припой состоит из олова и имеет вид проволоки

Допустимое давление в трубопроводах при использовании разных типов пайки приведено в таблице.

Таблица 1

Тип пайкиТемпература среды, которая транспортируется, °СДавление, атм
Низкотемпературная3016
6510
1106
Высокотемпературная3040
6525
11016

Для высокотемпературной пайки обычно используются медно-фосфорные припои. Они выпускаются в виде прутков.

Обратите внимание! Медно-фосфорный припой нельзя использовать при пайке чугуна, стали, а также цветных металлов, в состав которых входит более 10% никеля.

Рекомендуется применение флюса и припоя одного производителя как для низкотемпературной, так и высокотемпературной пайки.

Пайка мягким припоем

Низкотемпературная пайка применяется при установке водопроводных и отопительных сетей с температурой теплоносителя до 130 °С и диаметром труб до 10 см.

пайка медных труб

Пайка при низкой температуре подходит для монтажа водопроводов

Технология соединения медных изделий мягким припоем предполагает предварительную зачистку поверхностей, нанесение кисточкой флюс-пасты и вставку элементов друг в друга. Далее, место соединения раскаляется газовой горелкой до 200-250 градусов. Припой наносится на край соединения.

Во время пайки важно помнить, что температура пламени горелки может достигать 1 тыс. градусов, поэтому для разогрева элементов достаточно 15-20 секунд. Для равномерности нагрева пламя необходимо постоянно перемещать. Контроль степени прогрева выполняется по цвету флюса. После его потемнения необходимо брать припой.

После введения мягкого припоя в зону пайки при соприкосновении с нагретой медной трубой оловянная проволока начинает таять и скользить по флюсу в шов. Постепенно разогретая масса заполняет пространство между раструбом и трубой.

Пайка твердым припоем

Пайка медных труб своими руками с использованием твердого припоя проводится, если планируется эксплуатация системы при температуре выше 110 °С. Для соединения необходима температура выше 700 градусов, поэтому пайку выполняют газопламенным способом.

пайка медных труб

Медно-фосфорный припой выпускается в виде прутьев и применяется для высокотемпературной пайки

Обратите внимание! Технология пайки твердым припоем предполагает проведение отжига металла, что приводит к размягчению меди.

Применение медно-фосфорного припоя не требует наличия флюса. Если правильно обеспечить равномерный нагрев концов изделий, то он заполнит зазор. Готовность соединения проверяется прутком припоя – он должен плавиться.

Этапы пайки такие:

  1. Собирается и прогревается стыковочный узел.
  2. В точку соединения раструба и трубы вводится припой, который размягчается горелкой.
  3. После первого сцепления труба проворачивается и размягченный припой наматывается на последующий участок стыка.

Преимуществами технологии пайки медных труб твердым припоем является:

  • хорошая прочность шва;
  • возможность уменьшения ширины соединения;
  • применимость в системах, работающих при высокой температуре.

Так как правильная пайка медных труб твердым припоем должна исключать перегрев изделий, что приводит к разрывам, то выполнение работ лучше доверить специалистам.

пайка медных труб

Трубы, соединенные твердым припоем, используются в отопительных системах

Основные ошибки при пайке своими руками

Перед тем, как паять медные трубы необходимо убедиться в отсутствии дефектов на их поверхности, которые часто появляются при нарезке изделий. Надежность шва во многом зависит от чистоты материалов, используемых в работе. Для труб диаметром 6-108 мм ширина полученного соединения может составлять 7-50 мм.

Важно! При недостаточном прогреве медной трубы либо припоя оловянная или медная проволока последнего не прилипнет на флюс и не размягчится. Это приведет к протечке в месте стыка.

Иногда при нанесении флюса некоторые участки трубы пропускаются, что влечет за собой некачественное сцепление припоя с изделием. К похожему результату приводит перегрев трубы, при котором флюс сгорает.

Читайте также:
Проект Дома Барвиха: особенности проектирования, чертежи, фото

Во время пайки важно выполнять требования техники безопасности, поскольку работы связаны с применением открытого пламени и химически активных веществ. Перед тем, как паять медные трубы, необходимо позаботиться о средствах индивидуальной защиты: рукавицах, очках и т. д.

Правильно организованные и выполненные работы по соединению медных труб обеспечит долгий срок службы трубопровода.

Пайка медных труб своими руками при помощи газовой горелки

Пайка медных труб

Ещё пять тысяч лет назад чеканщики из Египта открыли новый вид соединения металлов методом пайки. Суть метода заключается в создании соединения различных металлов путём заполнения швов припоем, который представляет собой расплавленный материал с температурой плавления меньшей, чем у соединяемых частей изделия. В отличие от стали, медные детали целесообразнее соединять методом пайки, чем сваркой. Это особенно важно, если приходится работать с тонкостенными медными трубами, которые находят широкое применение в отопительных, водопроводных, газовых и холодильных системах. С такой работой может справиться даже новичок.

Особенности труб из меди

Химический состав, который используется при производстве медных труб, на 99% состоит из меди, но допускаются незначительные примеси олова, железа, сурьмы, свинца.

Трубы из меди бывают твёрдыми (не отожжёнными) и мягкими (отожжёнными). Во время изготовления при механической обработке медный материал теряет свою природную пластичность.

Это свойство можно возвратить путём отжига металла, то есть, нагрева его до 600—700 градусов с последующим охлаждением в естественных условиях. В результате таких действий медная труба получает некоторые технологические преимущества перед твёрдой медью. Конечно, мягкая труба проигрывает в прочности, но зато намного превосходит в пластичности, что увеличивает значение её удлинения при разрыве на 40—60%. Это означает, что мягкую трубу можно легко изгибать, не опасаясь её разрыва. Благодаря пластической деформации меди, такие трубы могут исключить разрыв водопровода при случайном его замораживании.

Медные трубы обладают такими достоинствами:

    долговечность эксплуатации;
  • прочность;
  • способность легко подвергаться обработке;
  • не боятся ультрафиолетового излучения;
  • выдерживают максимально высокие температуры;
  • безаварийно работают под высоким давлением;
  • обладают бактерицидными свойствами;
  • не поддаются коррозии;
  • имеют высокую теплопроводность и гладкую поверхность.

Конечно, более высокую стоимость меди, в сравнении с другими современными материалами можно отнести к её недостаткам, но технология пайки позволяет сэкономить на фитингах.

Методы пайки медных деталей

Неразъёмное соединение труб на промышленных объектах, как и пайка меди в домашних условиях, осуществляется двумя методами:

  1. Высокотемпературный способ — применяется на трубопроводах, эксплуатируемых при высоких температурах и с большой нагрузкой. Расплавление припоя этим методом происходит при температуре 600—900℃.
  2. Низкотемпературный метод — используется для систем бытового назначения. При использовании мягкого припоя нагревание места пайки достигает 450℃, а для твёрдого припоя — более 450℃.

Инструменты и приспособления

Конечно, для пайки медных труб своими руками в стандартном исполнении можно использовать многие элементы, которые несложно обнаружить в собственных домашних запасах. В крайнем случае придётся приобрести специальные приспособления для выполнения технологического процесса пайки. Итак, чтобы произвести качественный монтаж медных изделий может понадобиться:

    Ручной труборез, который позволит получить строго перпендикулярный разрез трубы.
  1. Приспособление для снятия фаски — служит для удаления различных заусенцев и закругления места разреза.
  2. Расширитель труб поможет во многих ситуациях обойтись без применения фитингов. Для пайки нужно увеличить диаметр одного конца трубы, чтобы туда вставить другую заготовку.
  3. Щётки и ёршики помогут очистить от окиси место пайки труб.
  4. Для повышения безопасности работ на сопло горелки нужно установить рефлектор (отражатель) огня, который поможет защитить горючие материалы, расположенные вблизи места работы. Это предотвратит потери тепла и обеспечит равномерный прогрев трубы.
  5. Газовая горелка является основным инструментом для пайки медных труб. Существует несколько разновидностей горелок- от высокопроизводительных моделей до бытовых устройств.

По мощности горелки подразделяют:

  1. Для разогрева труб и пайки мягким припоем.
  2. Для проведения работы твёрдым или мягким припоем (полупрофессиональные).
  3. Для осуществления пайки твёрдым припоем (профессиональные).
  4. Термофеном можно разогреть легкоплавкий припой. Такой инструмент способен давать струю горячего воздуха до 650℃.

Материалы для соединения меди

Весь технологический процесс пайки медных трубок газовой горелкой можно осуществить с помощью флюса и припоя для меди, а также как с применением фитингов, так и без них.

Флюс и паяльная паста

Флюс для пайки медных труб имеет огромное значение для образования качественного соединительного шва. Он может быть низкотемпературным с активностью до 450 ℃, и высокотемпературным — более 450 ℃.

Применение флюса необходимо в случае:

  • качественной очистки поверхности соединяемых труб от окислов;
  • защиты места соединения от кислорода, который содержится в воздухе;
  • повышения сцепления припоя с поверхностью металла;
  • улучшения процесса растекания припоя.

На сегодняшнее время существуют следующие разновидности флюсов:

  • активированные;
  • кислотные;
  • некислотные;
  • антикоррозийные.

Паяльная паста представляет собой густую массу, состоящую из флюса, маленьких частиц припоя и добавок специального действия. Такой состав часто применяется на промышленных предприятиях при пайке радиотехнических деталей на печатных платах. Форма в виде пасты очень удобна для нанесения на мелкие детали.

Виды припоев

Чем паять медные трубы

Соединение меди и её сплавов можно производить как низкотемпературной, так и высокотемпературной пайкой. Имеется множество мягких и твёрдых материалов, которые способны обеспечить идеальное крепление деталей из металла.

Читайте также:
О столешнице из эпоксидной смолы своими руками: пошаговая инструкция

Применение припоев с низкой температурой плавления позволяет спаять детали в условиях, мало влияющих на прочность меди, но при этом соединительный шов имеет худшие механические параметры. Припои для высокотемпературного соединения увеличивают прочность места стыковки металлов, но требует определённых навыков, чтобы исключить пережог меди.

Существует большое количество бессвинцовых припоев, которые способны обеспечить довольно высокое качество стыковочных работ. В основном это сплавы олова (95—97%) с медью, сурьмой, висмутом, серебром, селеном. Лучшими свойствами обладают серебросодержащие припои. Широкое применение получили и трёхкомпонентные виды, в состав которых входит олово, медь и серебро. Использование оловянно-свинцовых припоев ограничено из-за вредности свинца.

Высокотемпературную пайку осуществляют твёрдыми припоями медно-фосфорного состава. Такие составы при соединении двух медных деталей не требуют применения флюсов. Очень благоприятно влияет на качество стыковки одинаковый коэффициент термического расширения меди.

Изготавливают твёрдые припои в виде профильных стержней, а мягкие — в виде проволоки диаметром 2—3 мм.

Соединительные фитинги

Особенности пайки медных труб

При отсутствии специального инструмента для качественной резки и расширения места соединения, применяются технологические медные переходники (фитинги), которые имеют строго регламентированный диаметр раструба.

При всём разнообразии видов таких деталей чаще используются три основных формы: углы — способствуют изменению направления трубопровода на 90 градусов, тройники — обеспечивают ответвление от трубы и муфты — служат для соединения двух труб.

Фитинги имеют довольно высокую стоимость, поэтому многие специалисты стараются обойтись без них, обрабатывая место стыковки специальными приспособлениями.

Существуют специальные фитинги с готовым припоем, который в виде валика размещён по краям детали. Запаять трубы таким фитингом очень просто нужно только соединить поверхности и нагреть их до температуры плавления припоя.

Технология пайки медных труб

Весь технологический процесс соединения деталей из медного материала условно можно разделить на подготовительные операции и непосредственно сам этап создания крепкого стыка.

Основные операции соединения при помощи горелки:

    Резку трубы удобнее всего производить с помощью трубореза. Для этого инструмент устанавливается на обрабатываемую деталь таким образом, чтобы режущий ролик совпадал с линией разреза. Далее зажимается винт и поворотом вокруг оси трубы производится разрез. После каждых двух оборотов вращением винта резак поджимается к трубе. Можно отрезать металл и обычной ручной ножовкой по металлу, но при этом очень сложно добиться перпендикулярности среза.
  1. После резки нужно снять наружную и внутреннюю кромки. Наружная фаска удаляется для облегчения сборки, а внутренняя может оказывать сопротивление потоку воды или газа. Существуют специальные приспособления для проведения такого рода операций. Иногда они встраиваются непосредственно в труборез, а иногда выступают в роли отдельного приспособления.
  2. Следующим шагом будет зачистка сопрягаемых частей детали от окислов. Внешнюю поверхность легко очистить мелкой абразивной бумагой либо специальным устройством с отверстием, обрамлённым стальной щёточкой. Для очистки внутренней кромки применяются ёршики, сетка или наждачная бумага, навёрнутая на любой штырь соответствующего диаметра. После очистки поверхности до блеска нужно удалить остатки абразива, которые существенно снижают качество пайки.
  3. После очистки необходимо нанести на поверхность флюс. Пастообразный состав наносится с помощью кисточки на наружную часть вставляемой трубы. После этого сразу производится соединение деталей, чтобы избежать попадания мусора.
  4. Во время сборки сопрягаемые детали нужно повернуть друг относительно друга, чтобы осуществить полное распределение флюса по поверхности. Затем удаляются хлопчатобумажной ветошью излишки флюса, а детали закрепляются в удобном для пайки положении.
  5. Прежде чем приступить к нагреву труб, необходимо удалить все пластмассовые и резиновые детали, которые могут пострадать во время пайки. Пламя горелки должно быть нормальным — без недостатка или избытка кислорода. Сбалансированное пламя обладает ярко-синим цветом. Излишний кислород в пламени окисляет поверхность металла, на что указывает окисный чёрный налёт. Прогревать место соединения необходимо равномерно, перемещая пламя с разных сторон изделия. Когда припой начинает плавиться, значит температура пайки достигла оптимального значения. После полного заполнения соединительных швов расплавленным припоем нужно отнести пламя горелки от стыка и дать возможность остыть месту пайки естественным путём.

После полного остывания места стыковки металлов необходимо удалить остатки флюса ветошью, смоченной раствором спирта.

Недопустимые ошибки

Как паять медные трубы своими руками

Причиной некачественного соединения двух деталей чаще всего становится спешка, поэтому нужно не забывать контролировать кромки изделия на отсутствие посторонних мелких предметов, которые могут образоваться после резки.

При нанесении флюса важно стараться не пропустить ни одного малейшего участка поверхности, ведь любой дефект может стать причиной плохого контакта.

Если какой-нибудь участок поверхности будет слабо прогрет, это приведёт к слабому сплавлению двух металлов. Перегрев может привести к сгоранию флюса и образованию окалины или окиси на месте пайки, что влияет на её надёжность.

Техника безопасности

Так как паяльные работы ведутся с использованием высокого нагрева, необходимо строго все операции выполнять в защитных перчатках.

Наличие опасных химических испарений может привести к поражению органов дыхания, поэтому работы нужно проводить в хорошо вентилируемом помещении и в защитной маске.

Пайка труб из медного материала не представляет особой сложности. Более подробно расскажет о пайке медных проводов видеоурок, который можно посмотреть на многих сайтах интернета.

Ссылка на основную публикацию