Пайка медных труб: припои, аппаратура, соединение

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;
• пайка;
• фитинги.

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.

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.

Как паять медные трубы

Полностью водопроводы или отопление из меди сегодня делают нечасто, но все-таки делают. Если пересчитать на количество лет, в течение которых может служить медь, получается не то что недорого, а очень дешева. Тем не менее, сам материал не самый дешевый, но можно сэкономить на монтаже — пайка медных труб не самое сложное в мире занятие. Есть определенные правила и особенности, зная которые можно добиться качественного соединения.

Виды медных труб и их использование

На рынке есть два типа медных труб: отожженные и неотоженные. Отожженные после формирования проходят дополнительную термическую обработку — их нагревают до 600-700°C. Эта процедура возвращает материалу эластичность, которая теряется при формовке. Потому отожженные трубы более дорогие, но и более гибкие — они могут выносить даже замерзание воды. К недостаткам данных изделий можно отнести меньшую прочность — она снижается из-за нагрева.

Трубы из меди есть разные

Неотожженные медные трубы более прочные, но практически не гнутся. При разводке водопровода или отопления их нарезают на куски, а все отводы делают при помощи соответствующих фитингов.

Есть медные трубы с разной толщиной стенки, продаются отожженные в бухтах по 25 и 50 метров, неотожженные прогонами по 3 метра. Если говорить о чистоте материала, то согласно ГОСТу 859-2001 в изделиях должно присутствовать не менее 99% меди.

Способы соединения

Чаще всего соединяются трубы из меди при помощи пайки и набора специальных фасонных элементов — фитингов. Есть так же фитинги под опрессовку. В них имеются канавки с установленным резиновым уплотнительным кольцом. Обжимаются они специальными клещами. Но данная технология используется нечасто — пайка считается более надежной.

Фитинги под опрессовку

Есть две технологии пайки медных труб с использованием различных припоев:

• Низкотемпературная — с мягким припоем. Как раз наш случай. Этот тип соединения применяется при прокладке водопроводов и систем отопления с температурой рабочей среды до 110°C. Низкотемпературная — это относительное понятие. В зоне пайки материалы разогреваются до 250-300°C.
• Высокотемпературная пайка с твердым припоем. Этот тип соединения используется в сетях с высоким давлением и температурой транспортируемой среды. В бытовых сетях — редко (хотя никто не запрещает), чаще в промышленных.

Какого типа пайку медных труб использовать — ваш выбор. Оба типа подходят как для водопровода, так и для отопления. Но для высокотемпературной требуется профессиональная горелка, в то время, как мягкий припой можно расплавить даже паяльной лампой или недорогой ручной горелкой с небольшим одноразовым баллоном с газом. Для соединения медных труб малого диаметра больше и не требуется.

Типы медных фитингов под пайку

Вообще, есть более двух десятков различных фасонных элементов для медных труб — фитингов, но чаще всего применяются три вида :

• муфты — для соединения двух труб;
• уголки — для поворота;
• тройники — для создания разветвлений в трубопроводе.

Муфты для пайки медных труб

Количество использованных фитингов можно минимизировать — медь можно гнуть, из-за чего уменьшится число необходимых уголков. Также при желании можно обойтись и без муфт: один конец труб можно расширить (используя расширитель) так, чтобы в него зашла труба и остался зазор для попадания туда припоя (порядка 0,2 мм). При создании расширения, трубы должны перекрываться не менее чем на 5 мм, но лучше — больше.

Без чего сложно обойтись — так это без тройников. Для врезки отвода есть оборудование — отбортовщик, но относится он к профессиональному и стоит немало. Так что в данном случае дешевле и проще обойтись тройниками.

Есть фитинги для пайки медных труб с впаянным припоем

Есть два типа фитингов — обычные, с раструбами, которые обеспечивают требуемый зазор для затекания припоя. В зону сварки припой подается вручную. Есть фитинги с вмонтированным припоем. Тогда на раструбе формируется канавка, в которую, при производстве, устанавливается кусок припоя, что делает процесс пайки проще — надо всего лишь нагреть зону сварки, но ведет к удорожанию фитингов.

Расходные материалы и инструменты

Кроме труб и фитингов, понадобятся еще горелка, припой и флюс — для самой пайки. А еще трубогиб и несколько сопутствующих мелочей для обработки перед началом работ.

Ершик для зачистки фитингов изнутри

Припой и флюс

Пайка медных труб любого типа происходит при помощи флюса и припоя. Припой — это сплав обычно на основе олова с определенной температурой плавления, но обязательно ниже чем у меди. Он подается в зону пайки, разогревается до жидкого состояния и затекает в соединение. После остывания обеспечивает герметичное и прочное соединение.

Для любительской пайки медных труб своими руками подойдут припои а основе олова с добавлением серебра, висмута, сурьмы, меди. Лучшими считаются составы с добавлением серебра, но они наиболее дорогие, оптимальные — с медной добавкой. Есть еще с добавкой свинца, но они не должны использоваться при разводке водопровода. Все эти виды припоя обеспечивают хорошее качество шва и легкую пайку.

Флюс и припой — необходимые расходные материалы

Мягкий припой продается в небольших катушках-бобинах, жесткий — в пачках, нарезанный на куски.

Перед началом пайки место соединения обрабатывают флюсом. Флюс — это жидкое или пастообразное средство, которое обеспечивает затекание расплавленного припоя в соединение. Особо выбирать тут нечего: подойдет любой флюс для меди. Еще — для нанесения флюса понадобится маленькая кисточка. Лучше — с натуральной щетиной.

Горелка

Для работы с мягким припоем можно купить небольшую ручную горелку с одноразовым газовым баллоном. Эти баллоны крепятся к рукоятке, имеют объем от 200 мл. Несмотря на миниатюрность, температура пламени — от 1100°C и выше, чего более чем достаточно для расплавления мягкого припоя.

На что стоит обратить внимание — это на наличие пьезорозжига. Эта функция никак не лишняя — проще будет работать. На ручке ручной газовой горелки расположен вентиль. Он регулирует длину пламени (интенсивность подачи газа). Этим же вентилем перекрывается газ, если горелку надо потушить. Безопасность обеспечивает обратный клапан, который при отсутствии пламени перекроет подачу газа.

Ручная горелка для пайки медных труб

На некоторых моделях установлен отражатель пламени. Он не дает рассеиваться пламени, создавая более высокую температуру в зоне пайки. Благодаря чему горелка с отражателем позволяет работать в самых неудобных местах.

При работе в бытовыми и полупрофессиональными моделями надо быть аккуратными — не перегревать агрегат, чтобы не расплавился пластик. Потому выполнять за один раз много паек не стоит — лучше дать оборудованию остыть и подготовить в это время следующее соединение.

Сопутствующие материалы

Для нарезания медных труб необходим труборез или ножовка с лезвием по металлу. Срез должен быть строго вертикальным, что обеспечивает труборез. А для гарантии ровного среза при помощи ножовки можно использовать обычное плотницкое стусло.

При подготовке труб их надо зачищать. Для этого есть специальные металлические щетки и ершики (для зачистки внутренней поверхности), но можно обойтись наждачной бумагой со средним и мелким зерном.

Для удаления заусенец со срезов есть фаскосниматели. Отработанная ими труба лучше заходит в фитинг — его раструб лишь на доли миллиметра больше, чем наружный диаметр. Так что малейшие отклонения приводят к трудностям. Но, в принципе, можно все устранить наждачной бумагой. Потребуется только больше времени.

Еще желательно иметь защитные очки и перчатки. Большинство домашних мастеров пренебрегают этими средствами безопасности, но ожоги — это очень неприятно. Это все материалы и инструменты, необходимые для пайки медных труб.

Пошаговая технология пайки меди

Пайка медных труб начинается с подготовки соединения. От качества подготовки зависит надежность соединения, потому уделяйте этому процессу достаточно времени и усилий.

Пайка медных труб состоит из нескольких этапов

Подготовка соединения

Как уже говорили, срез трубы должен быть строго вертикальным, без заусенец, труба не должна быть замятой, край — ровный и гладкий. Если есть хоть небольшие отклонения, берем фаскосниматель или наждачную бумагу и доводим срез до идеала.

Надо снять окислившийся слой

Далее берем фитинг, вставляем в него трубу. та часть, которая заходит в раструб требует очистки. Трубу вынимаем и шкуркой снимаем верхний окисленный слой с этой части трубы. Потом ту же операцию проводим с внутренней поверхностью раструба.

Нанесение флюса

Флюс наносится на всю зачищенную поверхность — снаружи трубы и внутри фитинга. Тут никаких сложностей — кисточкой равномерно распределяют состав.

Пайка

Обработанные фрагменты трубопровода вставлюятся один в другой и фиксируются. Если есть помощник — он может придержать части неподвижно. Если нет — придется ухищряться самостоятельно. Далее разжигается горелка, пламя направляется на место соединения. Температура пламени — от тысячи градусов и выше, а нагреть место соединения надо до 250-300°C, а это занимает 15-25 секунд. Можно при этом ориентироваться на цвет флюса — как только он потемнел, пора вводить припой.

Правильное расположение горелки при пайке медных труб своими руками

Чтобы прогрев был равномерный, пламя горелки направляйте посередине стыка. Тогда прогревается вся зона сварки более равномерно.

Пайка медных труб мягким припоем

Припой вводят в место стыка — где соединяется фитинг и труба. По мере нагрева, он начинает плавиться, растекается и заполняет зазор между элементами. Нанести его можно только на половину длины — расплавившись, он затечет в остальное соединение. Собственно, это все — пайка медных труб закончена. Все остальные соединения делают также.

При использовании жесткого припоя все почти также, только применяются другие горели — газопламенные, и в процессе пайки надо трубу проворачивать, наматывая размягчившийся припой на трубу.

Пайка медных труб

Трубопроводы для перемещения воды, газа, других соединений используются из медных сплавов в промышленности, домашнем пользовании. Медные трубы имеют ряд положительных сторон, они не подвержены коррозии и температурным воздействиям, поэтому отлично подходят для подвода питьевой воды. Нередки случаи, когда соединения выходят из строя, дают течи. В этом случае существует два варианта исхода событий, обратиться к квалифицированному персоналу, или произвести ремонт своими руками. Большинство предпочитают второй способ, т.к. не зря существует поговорка «хочешь, чтобы было сделано хорошо – сделай сам».

Виды медных труб и их использование

Наиболее часто встречаются в продаже два типа медных труб – не отожжённые и отожжённые. При формовке на производстве происходит потеря эластичности, которая необходима в некоторых производствах, домашних конструкциях. Эластичность возвращается материалам путем обжига при температурах до 700 °. Трубы из меди отожженного типа более дорогие, но эластичнее и позволяют выдерживать высокие перепады температур. Однако существует определенный недостаток – потеря прочности изделия, которая теряется в процессе нагрева до температур, близких к плавлению.

Неотожженные трубы не гнутся, но намного прочнее. При соединении медных стыков используются фитинги, процесс соединения происходит методом пайки. Различная толщина стенок позволяет выбрать изделие по параметрам прочности и теплоотдачи. Отожжённые материалы реализуются бутами от 25 до 50 метров соответственно, как правило, такие медные трубы поставляются меньшим диаметром. Негнущиеся материалы продаются прогонами различной длины.

Содержание меди составом деталей контролируется ГОСТом, изделия должны иметь не менее 99 % меди по отношению к примесям.

Что необходимо для пайки труб из меди

Основным достоинством процесса пайки медных изделий своими руками является отсутствием необходимости приобретения дорогостоящего оборудования. Для правильного осуществления пайки понадобятся инструменты, которые возможно найти в любом гараже или кладовке:

1. Горелка, как правило, используется газобаллонного типа. Для пайки небольших медных труб может использоваться ручная горелка на бензине, однако такое оборудование не безопасно при использовании.
2. Труборез возможно приобрести на рынке комплектом или отдельно необходимого диаметра. Специальное приспособление позволяет разрезать мягкую медь не повредив грани, без деформации окружности. Конструкция некоторых моделей труборезов позволяет применять их при труднодоступных местах.
3. Труборасширитель необходим ля получения необходимого диаметра, действие выполняется для качественного соединения при пайке. При одинаковом сечении возможно немного увеличить размер одной из стороны перед пайкой, что позволит наложить их друг на друга.
4. Для снятия заусенцев, образованных после резки и фасок понадобится специальный инструмент. Перед пайкой медных труб необходимо воспользоваться фаскоснимателем, это позволит получить надежное, качественное изделие. На рынке предлагаются несколько вариантов снимателей, удобным в использовании считается круглое устройство, позволяющее обрабатывать мягкие металлы диаметром не более 4 см.
5. Перед любым процессом спаивания детали подвергаются подготовке. Необходимо удалить с поверхности загрязнения и окислы, очистка которых производится специальными щетками или ершиками различного диаметра. Работа паяльником для медных труб различается на высоко и низкотемпературное воздействие.
6. Для защиты от формирования воздушных масс при пайке медных труб, используются флюсы и пасты. Состав служит для предотвращения образования коррозии и окислов, а также способствует повышению прочности шва.

Кроме вышеперечисленных инструментов, понадобятся материалы для точной разметки. Основными из них считаются маркер, уровень строительного типа, рулетка, кисточка, молоток для нанесения рисок. Способ пайки существует несколько, основные из них имеют отличия применением состава припоя. Мягкий припой используется в бытовых системах, подразумевает использование оловянной проволоки.

Твердые типы припоев применяются соединениями, подверженными высокотемпературным воздействиям.

Алгоритм пайки мягким припоем

Процесс соединения медных изделий не представляет особых сложностей опытному мастеру. Перед тем, как паять медные трубы, необходимо изучить процесс, подготовить некоторые материалы:

• Резка кусков необходимой длины производится с помощью трубореза. При резке необходимо контролировать угол, для получения ровного отреза можно использовать строительный уголок.
• После резки подготовленного к пайке участка, происходит зачистка. Процесс подразумевает использование щетки, металлического ершика соответствующего диаметра. Важно знать, что нельзя использовать наждачную бумагу, при работе могут появиться царапины, металлический песок, что значительно понизит качество соединения.
• Вне зависимости от технологии пайки медных труб, один из концов соединяемых деталей расширяется специальным устройством. Диаметр увеличивается до состояния, когда второй конец свободно заходит, оставляя небольшой зазор.
• Зачищается расширенный конец металлической щеткой или ершиком, на противоположную сторону наносится паяльный флюс. Надежное соединение может быть достигнуто путем равномерного распределения флюса.

Перед процессом пайки медных труб подготовленные концы вставляются друг к другу, удалив избытки флюса. Процессом низкотемпературной пайки производится нагрев детали до тех пор, пока флюс не станет серебристого цвета, обычно это происходит при температуре около 350 °.

Полностью нагретое соединение обрабатывается припоем, который заполняет щели, поверхность стыка. Процесс считается законченным, когда припоем обработана вся окружность стыка. При пайке медных труб твердым припоем не нужно подвергать изделия деформации в процессе остывания, это может нарушить герметичность шва.

После остывания соединенного участка, остатки флюса удаляются тряпкой.

Как еще можно соединить элементы из меди

Длительный срок эксплуатации, устойчивость к коррозии, небольшой вес и наличие антибактериальных свойств сделали медное соединение достаточно популярными в определенных кругах. Высокая теплоотдача позволяют использовать материал системами охлаждения. Перед тем, как паять медные трубы, необходимо определить способ пайки, кроме температурных воздействий, существуют различные фитинги, применение которых зависит от степени повреждения или конструкции стыка.

Фитинги под медную трубу

Типы медных фитингов под пайку

Альтернативный способ пайке является использование фитингов в соединении медных труб. Существует два основных вида:

• Обжимные имеют внутри конструкции кольцо, которое предоставляет возможность создать герметичное соединение. Конструкция изготавливается из латуни.
• Отличающиеся по диаметру от внешнего показателя капиллярные фитинги. Процесс подразумевает стыковку пайкой, путем различия диаметров и сжатия, тем самым производится соединение.

Применяются вышеперечисленные способы стыковки в местах, где происходит частая смена элементов. Причинами замены могут быть взаимодействие с агрессивными металлами, стыковка с отличными по составу материалами.

Особенности пайки меди

Стыковка отрезков производится с обработки краев металла. Размер фитинга должен соответствовать заданной конфигурации, не допускается растягивание металла до нужного размера, в этом случае, теряется прочность и эластичность. Зачистка происходит по порядку, расширенный элемент очищается внутри, а стыкуемый снаружи. При работе паяльником, разогревается припой от наконечника. Для осуществления качественного соединения медных труб понадобится опыт, так как можно допустить непоправимые ошибки.

Применяются медные изделия практически во всем холодильном оборудовании различных типов. Материал хорошо зарекомендовал себя промышленности, применяется в электромеханических целях, при прокачке горючих материалов.

Минусы труб из меди

Одним из главных недостатков является высокая цена медных изделий. Альтернативные материалы из пластика или стали могут быть значительно дешевле. Материал металла мягкий, при малейшем внешнем воздействии происходит деформация, выход из строя определенного участка.

Передача горячей воды в отопительных системах может быть травмоопасной, так как медь обладает высокой теплоотдачей. Потери тепла исключаются применением изоляционных материалов, для безопасной эксплуатации необходимо утопить трубы внутри материалов отделки помещения.

Способы паяния деталей из меди

Для соединения медных труб используется всего два способа пайки. Каждый из них используется в соответствии со спецификацией детали и характеристики. Пайка медных труб своими руками подразделяется:

• При высоком температурном режиме, по-другому именуется «твердой». Показатель температуры при данном режиме доходит до 900 °. Тугоплавкий припой позволяет производить шов с показателями высокой прочности, данный способ используется при изготовлении трубопроводов, подверженных высоким нагрузкам.
• Процесс пайки мягким припоем производится при температурах, начинающихся от 130 °, используется в бытовом применении при работе с трубами диаметром до 1 см. Технология подразумевает соединение путем стыковки, предварительной обработки флюс пастой.

Во время работ важно не забывать, что мощность пламени, выдаваемой горелкой может достигать 1000 градусов. Поэтому обработку стыков необходимо проводить не более 20 секунд. При нагреве мягкий припой начинает плавиться и заполнять соединение.

Особенности высокотемпературных соединений

При высокотемпературном способе пайки происходит обжиг металла на 700 °C и выше, что способствует размягчению металла. Для пайки используется газопламенное оборудование, способное расплавлять твердые припои. Припой состоит их медно — фосфорного состава, выпускается формой прутьев. Процессом пайки медных труб не подразумевается применение флюса, соблюдая последовательность действий, возможно грамотно заполнить стык.

Высокотемпературное соединение медных труб

Процесс начинает действие, когда плавится пруток припоя, этапы работы:

• после сборки прогревается стыковочный шов;
• к месту стыка подается твердотельный припой, размягчение которого производится газовой горелкой;
• когда визуально подтверждено, что происходит наложение припоя на металл, трубу необходимо провернуть, проконтролировать стыковку по всему периметру.

Основными достоинствами данного способа является высокая прочность стыка медных труб, если необходимо, представляется возможность изменить диаметр соединения меньшей стороной. Высокие температуры при эксплуатации не могут разрушить шов. Пайка твердым припоем требует определенных навыков, в процессе работы возможен перегрев, что приводит к разрушению металла.

Низкотемпературная пайка

Каждый процесс требует ответственного подхода к выполнению работ. Для нагрева используется пропановая или бензиновая горелка при использовании мягкого припоя стыковкой медных труб. Важно знать, что горелка с пьезоподжигом значительно сократит время работы, приобретение дорогих моделей без этой функции не целесообразно.

В процессе важно использовать качественные аксессуары, флюс паста играет не последнюю роль в соединении. Равномерное покрытие деталей медных труб достигается использованием мягкой кисточки, после нанесения излишки удаляются тряпкой. Температура горелки может достигать 900 градусов, при пайке важно не передержать изделие, иначе произойдет перегрев.

Техника безопасности при спаивании труб из меди

Медные трубы используются как проводники жидкостей с хорошими антикоррозийными свойствами. Установка медных труб не может быть выполнена для обеспечения питьевой водопроводной водой. Медь контактирует с хлором, добавляющимся для очистки воды, может образовывать вредные для организма человека вещества. Для артезианских источников, скважин не существует опасности в использовании.

Пайка меди в перчатках

Важно пользоваться качественным инструментом, производить работы в перчатках и следить за состоянием оборудования. Теплопроводность металла достаточно высока, при нагреве одного из узлов и несоблюдении техники безопасности, возможно получить ожоги. Качественный шов возможно получить при отсутствии внешних факторов в виде нагрузок до полного остывания стыка.

Принципы пайки медных труб

Пайка медных труб может производиться разными техниками. Они отличаются друг от друга набором используемых инструментов, особенностями процесса, результатом и техникой безопасности. Наиболее распространена пайка, которая основывается на капиллярном эффекте (смоченные поверхности находятся на малом расстоянии друг от друга, а жидкость, преодолевая силу тяжести, благодаря адгезии поднимается по капилляру).

Пайка медной трубы

Виды соединений

Условно пайка меди делится на высокотемпературную и низкотемпературную. Физические характеристики этих способов не отличаются: в обоих случаях 2 металла соединяются между собой с помощью третьего. Различия заключаются в технологии спайки, характеристиках получаемого соединения, используемых материалах и оборудовании.

В сравнении с низкотемпературным припоем соединение при высоких температурах получается прочнее. Определяющей особенностью в выборе вида спайки часто становится термоустойчивость, которая гораздо выше у соединений, выполненных высокотемпературным способом. Это обусловлено температурой плавления: медь, соединенная твердыми материалами, работает при более высоких температурах и не теряет свои физические свойства.

Преимущество мягкого припоя заключается в упрощенном процессе соединения. Для работы с такими материалами подходят самые простые инструменты. Кроме этого, низкие температуры не вызывают структурные изменения и сохраняют внешний вид соединения лучше, чем при пайке на сравнительно высоких температурах.

Инструмент для пайки

Для улучшения качества пайки поверхности меди предварительно защищают и подготавливают концы трубы. Для этих целей используют:

1. Труборез для меди (если необходимо отрегулировать длину трубы или выровнять края).
2. Флюс для пайки медных труб (удаляет оксиды и снижает поверхностное натяжение).
3. Фаскосниматель (для снятия фаски и грата с поверхности).
4. Труборасширитель (необходим при бесфитинговом монтаже).
5. Очищающая аппаратура или губки и щетки (подготовка внутренней и наружной поверхности).

Нагревающие инструменты используют газовые либо электрические. Электропаяльники используются только для мягких припоев, а горелки для твердых. Для упрощения и безопасности процесса применяют дополнительные инструменты: рефлектор пламени, огнеупорное одеяло, клапаны защиты и др.

Припои для пайки медных труб производятся из красной бронзы, латунных фитингов, серебра и меди с фосфором. Все они требуют разных мер безопасности, имеют отличную друг от друга степень прочности и спаиваются как при высоких, так и при низких температурах. Наиболее распространены припои в виде пасты, так как с ней работать легче всего.

Процесс соединения

Первое условия для надежного соединения — это чистота труб. Для зачистки строго запрещено использовать абразивные материалы. Нужно предотвратить попадание масел, красок и грязи на поверхность металла, в противном случае припой не сможет качественно соединиться с медью.

Если в процессе используют трубы одинакового диаметра, или температура теплоносителя в отопительной установке не выше 110°C, использование фитинга не обязательно. В других случаях окончание одной из труб должно быть расширено так, чтобы вторая труба входила внутрь на длину не менее диаметра расширенной части. Между стенками необходим зазор расстоянием в 0,025-0,125 мм.

На следующем этапе материалы нагревают по всей окружности и длине соединения. Хорошо подойдет пайка медных труб индукционная, так как тепло должно быть распределено равномерно. При этом уровень нагрева не должен превышать температуры плавления меди, а сам припой не нагревают вовсе: его вводят после тепловой обработки труб.

Распределение припоя необходимо проверять при помощи нагревающего инструмента. Расплавленный материал течет в сторону наиболее нагретого участка, поэтому его направление поддается регулировке. После пайки остатки флюса тщательно удаляют. Весь процесс соединения должен протекать как можно быстрее. Узнать, как паять медную трубу, недостаточно: необходимо также позаботиться о мерах предосторожности.

Техника безопасности

Проведение данного вида работ подразумевает использование высоких температур и химических составов, поэтому техника безопасности играет большую роль. Для предохранения рук от ожога необходимо надеть защитные перчатки. В целях дополнительной осторожности используют огнеупорные полотенца или полную профессиональную экипировку на тело.

Прежде чем проверять соединение, необходимо убедиться, что оно остыло. Медь нагревается до высокой температуры и остывает медленно.

Спайка должна происходить в хорошо проветриваемом помещении. Припои при нагреве расщепляются и выделяют пары, которые при отсутствии вентиляции в комнате опасны для человека.

Детали из меди при высокотемпературном соединении травятся растворами щелочи и кислот. Для сохранения безопасности при работе с твердым припоем необходимо надевать кислотоустойчивую одежду и перчатки из резины.

Разновидности и выбор припоев для пайки меди

1. Особенности
2. Обзор видов
   • Мягкие
   • Твердые
3. Как выбрать?
4. Советы по использованию

С появлением индивидуального домостроительства востребованность пайки труб из цветных металлов, применяемых для инженерных сетей, стала довольно высокой. Для обеспечения бесперебойной работы такой трубопроводной системы требуется выполнять надежные стыки труб. Добиться этого можно с использованием процесса, называемого пайкой металлов.

Трубы в домах индивидуальной застройки нередко делают из меди. Чтобы выполнить разъемное соединение деталей из этого металла, потребуется применить сложный технологический процесс пайки.

Особенности

Сварка медных труб считается сложной в исполнении задачей. Дело в том, что этот цветной металл при определенной температуре плавления способен образовывать соединение водородом и кислородом, в результате чего получается вещество, называемое закисью меди. Если в области сварного шва образуется зона насыщения водородом, то после сварки готовый медный стык со временем будет покрыт сетью мелких трещин, что ведет к снижению качества работ и герметичности стыка.

Чтобы избежать проблем при стыковке медных труб, используют пайку, которая не требует наличия дорогостоящих приспособлений. Пайку меди можно выполнить как в условиях производства, так и дома.

Главное условие успешного выполнения этой задачи состоит в том, чтобы правильно выбрать припой для пайки меди и необходимые для работы инструменты.

Достоинствами пайки для медного материала являются:

• шов при стыковке деталей получается ровным, без деформирования;
• соединяемые между собой трубы не меняют своей первоначальной формы и структуры;
• после соединения у металла отсутствует сила внутреннего напряжения;
• прочность и герметичность полученного шва получается высокой и надежной;
• соединение двух труб устойчиво к перепадам температурных режимов, в том числе и к интенсивному быстрому нагреванию;
• при необходимости шов можно быстро демонтировать и рассоединить детали.

Для выполнения пайки применяют паяльник, паяльную лампу либо используют газовую горелку. Сам процесс соединения медных деталей выполняется достаточно быстро, но при этом необходимо строго соблюдать технологию процесса и правила техники безопасности. Для выполнения качественной пайки медных труб потребуются различные по своим компонентам припои. Эти продукты имеют существенные отличия друг от друга не только по своей форме, но и по составу химических компонентов, входящих в них. Кроме того, существуют припои с низкой, средней или высокой температурой плавления.

Припои, которые плавятся в диапазоне 150-450°C, относят к низкотемпературным, они хороши тем, что не изменяют физические показатели соединяемых между собой деталей. Шов пайки при применении таких припоев получается ровный и аккуратный, но его прочность невелика. Используют такие швы при пайке труб диаметром не более 100 мм, не подвергающихся серьезным механическим или термическим нагрузкам. Рабочая температура таких соединений составляет не более 120-130°C. Припои, которые плавятся в диапазоне температур от 450-1100°C и 450-1850°C, относят к средне- и высокотемпературным, они обеспечивают наиболее прочное соединение, на которое не влияют механические нагрузки и действие высоких температурных режимов.

Обзор видов

Припой представляет собой металлический компонент или сплав, в состав которого входят термопластичные элементы. Для того чтобы спаять между собой детали из меди, потребуется применение мягкого или твердого вида припоя. Мягкие припои расплавляются при температуре от 425°C, твердые припои можно расплавить при температуре 460-560°C. Во время выполнения работ по спайке используется газовая горелка.

Чтобы удобнее было применять припой во время работы, мягкие разновидности выпускают в виде проволоки диаметром 3 мм, намотанной на катушку, а твердые припои выглядят как толстая проволока, нарезанная на куски стандартной длины.

Мягкие

В данную позицию входят следующие виды материалов.

• Оловянные припои – плавятся при температуре 220°C и имеют в составе только олово, в процессе спайки они образуют шов, обладающий прочностью и пластичностью.

• Свинцовые припои – имеют температуру плавления 180-230°C и состоят только из свинца, этот вид припоя низкотемпературный.

• Оловянно-медные припои – в своем составе содержат как минимум 3% медного компонента, а остальная часть состоит из чистого олова. Этот вид припоя считается наиболее распространенным и востребованным среди мастеров. Стыковочный шов после пайки таким припоем получается ровным, надежным и устойчивым к образованию коррозии.

• Свинцово-оловянные припои – их расплавляют при температуре от 185 до 280°C, в составе может быть 20-90% чистого оловянного компонента.

• Припои из меди с серебром – в своем составе содержат как минимум 5% серебра, а остальная часть состоит из чистой меди. Соединительные швы при пайке обладают повышенной прочностью к механическим и температурным нагрузкам.

Легкоплавные припои мягкого типа образуют стыковочный шов, ширина которого может быть 8-50 мм. Эти материалы пригодны для пайки труб в общую систему, при этом диаметр труб может быть от 5 до 110 мм. Что касается свинцового припоя, то его нельзя применять для пайки трубопроводных систем, которые поставляют питьевую воду в жилые дома, учреждения или на предприятия, но для других водных коммуникаций ограничение на применение свинца не имеет распространения.

Объясняется это тем, что свинец является вредным металлом, оказывающим отрицательное воздействие на здоровье человека, поэтому на объектах, связанных с пищевой сферой, его не используют.

Твердые

В данную позицию входят следующие виды материалов.

• Серебряные припои – имеют в составе только серебряный компонент, при работе с ним потребуется применение флюса. Стыковочный шов получается надежным, пластичным и устойчивым к коррозии.

• Медно-фосфорный припой – в своем составе содержат как минимум 6% фосфорного компонента, а остальная часть состоит из чистого олова. Для выполнения работ использование флюса не потребуется. Готовый стыковочный шов получается крепким, но в низкотемпературных условиях спайка теряет свои эластичные свойства и может быть разрушена.

• Медно-цинковый припой – в нем присутствует еще и серебро, состав выглядит как 25% цинка, 45% серебра и 30% меди. Готовый шов имеет высокопрочные свойства, обладает пластичностью и антикоррозионной стойкостью. Стык с таким припоем способен к высокой степени теплопроводности.

Тугоплавкие припои пригодны для соединения труб в общую систему, при этом их диаметр может быть от 10 до 160 мм. Такой вид спайки подходит как для водопроводных, так и для газовых коммуникаций, а кроме того, применяется в отопительных системах, диаметр которых начинается от 30 мм.

При работе с тугоплавким припоем соединительные стыки можно паять внахлест, что создает дополнительную прочность системе трубопровода.

Как выбрать?

С помощью пайки можно осуществить стыковку труб практически любой сложности – водопровода и отопления, газовой системы, трубок холодильного оборудования, медных проводов. При работе в условиях производства применяют средне- и высокотемпературные припои, а для пайки в домашних условиях лучше использовать низкотемпературные составы, которые дают возможность выполнения стыков паяльником.

Высокотемпературными составами дома пользоваться сложно, так как добиться разогрева припоя до 1100°C без применения специальных приспособлений невозможно. Кроме того, выполнение таких работ пожароопасно, и при работе можно насквозь перфорировать медные тонкостенные трубы.

Чтобы избежать прожига трубы, рекомендуется выбирать для тонких труб низкоплавный мягкий припой, а толстостенные трубы паять твердыми составами.

При выполнении стыков газопроводных труб применяют серебряный или серебросодержащий припой. Серебро обеспечивает точность пайки, прочность готового шва, который устойчив к механическому воздействию, в том числе и к вибрациям различной интенсивности. Такой тип припоя не относится к недорогим вариантам, но качество результата оправдает затраченные средства долгими годами безупречной службы газового трубопровода.

Советы по использованию

Правильный выбор припоя дает возможность без особых затрат сил и времени стыковать в единую систему медные трубы. Стыковочный шов, как правило, выходит надежным и ровным, он способен обеспечить герметизацию в трубопроводах любого типа конфигурации. Аккуратно выполненный шов полностью исключает возникновение утечек веществ, которые циркулируют по трубопроводящей системе. Хорошо выполненная спайка с грамотно выбранным припоем может работать долгие годы, не требуя к себе пристального внимания или проведения регулярного специального обслуживания.

При выполнении стыков высокотемпературным припоем часто возникает ситуация, когда требуется применение флюса. Этот компонент необходим для подготовки области проведения паяльных работ для предотвращения окислительных процессов меди, которые разрушают стыковочный шов. В качестве флюса применяют кислоту метаборную, натрия тетраборат, окись бора. Нередко к этим компонентам добавляются калий и компоненты фторидов кальция.

Для пайки меди часто применяют составы с плавиковой и борной кислотами, к ним добавляется калия гидроксид. Наиболее дешевый флюс для пайки меди – обычная бура. Флюс – это порошок мелкой фракции или состав из мелких кусков. Опытные мастера для удобства выполнения работ проволоку припоя обмакивают в порошок флюса. Иногда припой перетирают вмести с флюсом до получения однородного порошка, но так поступают редко, так как процесс трудозатратен.

Чтобы приступить к пайке медных труб, понадобятся следующие инструменты:

• состав припоя для меди;
• флюс;
• газовая горелка или паяльник;
• режущее приспособление для нарезки заготовки трубы на отдельные части нужного размера;
• фаскосниматель и щетка по металлу – они помогут удалить металлические заусеницы, которые могут возникнуть при нарезке трубы.

Перед началом работ нужно нарезать трубу и обработать ее каря так, чтобы на ней не было заусениц, если этого не сделать, сцепка двух деталей встык не получится требуемой прочности. Внутреннюю сторону трубы обрабатывают щеткой по металлу. Такая обработка увеличивает пропускную способность трубопроводной системы. Следующий шаг процесса выполнения стыковочного шва заключается в том, что очищается рабочая поверхность труб в месте стыковки. Очищение выполняют флюсом, который позволяет убрать оксидную пленку и тем самым снизит у материала степень поверхностного натяжения, а также увеличит адгезию.

Некоторые технологии проведения процесса пайки предусматривают предварительный прогрев стыкуемых деталей. С этой целью применяется газовая горелка с направленным выходом пламени. Для выполнения больших объемов работ можно использовать газовый баллон с пропанобутановой смесью.

Как показывает практика, для выполнения пайки в небольших объемах, целесообразно использовать электрический паяльник, который способен плавить мягкие и твердые низкотемпературные припои.

В процессе пайки медных деталей могут возникнуть различные ситуации, справиться с ними помогут советы опытных мастеров.

• В процессе нарезки заготовок из трубы нередко появляются дефекты в виде вмятин на ее стенках, это обстоятельство является причиной плохого качества стыковочного шва. При нарезке нужно избегать деформирования трубы и не проводить пайку поверх ее дефектов.
• Для лучшей адгезии необходимо обезжиривать поверхности стыкуемых участков труб, так как любые, даже самые малозаметные загрязнения приведут к снижению качества стыковочного шва.
• Для того чтобы шов получился ровным и крепким, необходимо правильно выбрать зазор, в пределах которого будет выполнена пайка. Если сечение трубы находится в пределах 10-110 мм, то величину зазора выбирают в диапазоне от 7 до 50 мм.
• Заготовки перед выполнением стыковочного шва лучше всего как следует прогревать. Если нагрев будет недостаточным, то стыковочный шов может быть разрушен даже при небольших нагрузках.
• При нанесении флюса нужно внимательно следить за тем, чтобы он равномерно покрывал всю рабочую поверхность. В местах, куда флюс не попал, стыковочный шов разрушится.
• Во время работы паяльником или газовой горелкой важно соблюдать технологию. Если область стыковочного шва будет перегрета, то не только флюс, но и припой утратят свои свойства.

Работа по стыковке медных труб требует наличия опыта и знания технологии ее выполнения.

В следующем видео вас ждет ТОП 4 припоя для пайки медных труб холодильников.

Медные трубы: инструкция пайки медных соединений (мягким припоем)

Главная страница » Медные трубы: инструкция пайки медных соединений (мягким припоем)

Специалистами пайка определяется как группа процессов соединения, посредством которых достигается объединение материалов нагреванием до температуры пайки. При этом используется присадочный металл (припой), обладающий ликвидусом (состоянием плавления), не превышающим 450°C и солидусом (твёрдым состоянием) ниже основных металлов. Инструкция пайки показывает — большая часть работы выполняется при температурах 175 — 315°C.

Последовательность подготовки и проведения операций пайки

Как выполняются соединения медных труб пайкой припоем? Ниже по тексту представлена инструкция пайки медных труб, учитывающая все детали процесса. Однако для получения удовлетворительных, непрерывных соединений пайкой, необходимо соблюдать последовательность подготовки и проведения операций.

Технологическая последовательность основана на стандартной практике ASTM B 828 и выстраивается следующими функциями подготовки и операциями:

• измерение и резка,
• развертывание,
• очистка,
• применение флюса,
• сборка и поддержка,
• нагрев,
• применение припоя,
• охлаждение и чистка,
• тестирование.

Инструкция пайки медных труб и фитингов

Методика пайки по инструкции позволяет получить герметичные паяные соединения между трубой и фитингами из меди и медного сплава, как в цеховых, так и в полевых условиях.

Навыки и знания инструкции необходимы для получения качественно спаянного соединения. Поэтому рассмотрим технологическую инструкцию пайки, в первую очередь, мягким припоем.

Подготовительная часть: измерение медной трубы и резка

Необходимо точно измерить длину каждого сегмента медной трубы. Следует подчеркнуть: неточность измерений сопровождается риском снижения качества соединения. Если медная труба чрезмерно коротка, то есть не достигает дна чашки фитинга, такое соединение характеризуется неправильным.

Напротив, когда отрезок медной трубы чрезмерно длинный, появляется риск деформации узла, что негативно влияет на срок службы паяного соединения. Об этом отмечает инструкция пайки, в частности.

Проведение замеров сегментов соединительного узла – процедура необходимая для точного формирования монтажного участка на основе медных труб и фитингов

Разрезается медная труба на измеренную длину. Резку допускается выполнять различными способами, но с учётом получения обрезанного торца ровно под прямым углом. Трубу медную рекомендуется резать дисковым ножом. Также допустимо применять:

• ножовку,
• абразивный круг,
• стационарную или переносную ленточную пилу.

Следует принять меры по исключению возможных деформаций стенок в процессе резки медной трубы.

Часто используемый механический ручной инструмент – труборез дисковый, при помощи которого удобно, быстро и просто делать ровный отрез по всей окружности медной трубы

Инструкция пайки: развёртывание области отреза

Требуется развернуть отрезанные торцы медной трубы до полного внутреннего диаметра, тем самым удалить микроскопические заусенцы, неизбежно образующиеся в процессе операции резки.

Если шероховатую внутреннюю кромку не удалить путём развертывания, существует риск возникновения эрозионной коррозии по причине локальной турбулентности и увеличенной локальной скорости потока в трубе.

Правильно развернутая область медной трубы обеспечивает гладкую поверхность для хода агента во внутренней области. Также следует удалить заусенцы на наружной стороне отрезанной области медной трубы после операции резки, обеспечив тем самым надлежащее сочленение с чашей фитинга.

Развёртка внутренней области по торцевому отрезу медной трубы – другими словами, очистка внутренней стенки по линии отреза от заусенцев и выравнивание кромки по кругу

Инструменты, используемые для разворачивания трубных торцов, включают:

• полукруглые или круглые напильники,
• карманный складной нож,
• другой подходящий инструмент удаления заусенцев.

Если работы проводятся с мягкой (отожженной) медной трубой, необходимо соблюдать осторожность, так как есть риск деформирования конечной части медной трубы приложенными усиленными действиями.

На случай непреднамеренной деформации мягкой медной трубы, округлость можно восстановить с помощью калибровочного инструмента — пробки и калибровочной муфты.

Инструкция пайки: очистка области пайки

Удаление оксидов и поверхностного загрязнения на концевых (в местах реза) частях медных труб и установочных фитингов имеет решающее значение для корректного распределения припоя в области соединения.

Невыполнение очистки соответствующим образом приводит к снижению капиллярного эффекта и, в конечном итоге, снижает прочность спаянного узла.

Поэтому требуется лёгкая шлифовка (зачистка) концевой области медной трубы, как правило, посредством стандартной наждачной бумаги, нейлоновых абразивных прокладок, металлической щётки.

Согласно инструкции пайки, шлифовка производится на участке поверхности, немного превышающем глубину чашек установочных фитингов.

Зачистка трубной поверхности посредством классического обрабатывающего материала – наждачной бумаги. Инструкция пайки требует применять мелкозернистую «шкурку»

Капиллярное пространство между телом медной трубы и телом фитинга составляет приблизительно 0,1 мм. Припоем этот зазор заполняется благодаря капиллярному действию.

Размер зазора является критическим параметром, определяющим эффективность заполнения зазора припоем и, как следствие, прочность соединения.

Медь — относительно мягкий металл. Очевидно, когда с конца трубки или фитинга снимается чрезмерное количество материала, слишком свободная посадка деталей способна привести к соединению низкого качества.

Допускается химическая очистка сочетаемых поверхностей, если концевые части медной трубы и фитинга тщательно промыть после такой операции. Как правило, производители химических средств очистки предоставляют инструкции на этот счёт.

Выполнение очистки внутренней поверхности фитинга – составляющего компонента соединения, формирующего рабочий узел сегмента системы

Не следует прикасаться к уже очищенным поверхностям медных деталей голыми руками или масляными перчатками. Жировые отложения кожи рук, а также любые смазочные масла, попадающие на зачищенные поверхности сочленяемых деталей, ухудшают процесс пайки.

Инструкция пайки: применение флюса под припой

Процесс создания паяных соединений обязательно предполагает использование флюса. Благодаря обработке поверхностей флюсом, дополнительно растворяются и удаляются следы оксида с поверхностей, подлежащих соединению.

Нанесением флюса очищенные поверхности защищаются от окисления в момент нагревания горелкой. Флюс способствует лучшему смачиванию поверхностей металлическим припоем, поэтому однозначно рекомендуется инструкциями ASTM B 813.

Наложение флюса на тело медной трубы в области сопряжения конечной части с чашей фитинга. Аналогичное действие проводят внутри фитинга. Используется рабочая кисточка и защитные перчатки

Наносить тонкий ровный слой флюса на поверхность медной трубы и фитинга рекомендуется специальной кистью. Согласно инструкции пайки, делается это немедленно после выполнения операции очистки, дабы исключить образования новых окислов (чистая медь окисляется очень быстро).

Флюс нельзя наносить пальцами рук. Химические вещества, присутствующие в составе флюса чрезвычайно вредны для глаз, организма, открытых ран.

Кроме того, чрезмерное количество флюса, остаток этого вещества после пайки, нередко способствует образованию коррозии, приводящей к перфорированию стенки медной трубы, фитинга или обеих частей соединения.

Инструкция пайки: сборка медного узла

Вставить концевую часть медной трубы внутрь чашки фитинга. Убедиться в плотном прилегании торца медной трубы к основанию чашки фитинга.

Вращательным движением провернуть медную трубу на четверть-половину оборота, что обеспечит равномерное покрытие внутреннего сегмента флюсом.

Удалить излишки флюса с наружной поверхности медной трубы и фитинга с помощью технической ветоши. Зафиксировать медную трубу и фитинг в сборе, обеспечивая тем самым равномерное капиллярное пространство по окружности соединения.

Соединительный узел на основе комплектующих деталей трубы и фитинга собирается в единое целое. Медную трубу слегка проворачивают в чаше фитинга, излишки флюса снимают ветошью

Равномерность капиллярного пространства обеспечит качественное капиллярное течение расплавленного припоя. Следует помнить, чрезмерный зазор стыка приводит к растрескиванию припоя в условиях напряжения или вибрации. Сделанное соединение фактически готово к пайке. Процесс пайки рекомендуется провести, не откладывая на долгое время.

Инструкция пайки: нагрев узла медного соединения

При работе с открытым пламенем, высокими температурами и легковоспламеняющимися газами необходимо следовать инструкции ANSI / AWS Z49.1 и аналогичной. Нагрев собранного узла выполняют пламенем газовой горелки, направленным перпендикулярного по отношению к медной трубе.

Медная труба отводит начальное тепло на чашку фитинга, тепло равномерно распределяется по всей области соединительного узла. Степень предварительного нагрева зависит от размера собранного узла.

Предварительный нагрев узла выполняют равномерной проводкой пламени горелки по всей окружности медной трубы, с целью достижения надлежащей температуры для полной области соединения.

Процедура предварительного нагрева соединяемых деталей узла имеет свои особенности. В частности, нагрев осуществляется от нижней части к верхней с упором именно на нижнюю область

Выполняя соединения горизонтального монтажа, следует избегать непосредственного предварительного нагрева верхней части узла. Такая техника поможет избежать пригорания флюса.

Естественная тенденция повышения температуры обеспечит достаточный предварительный нагрев верхней части сборки. Затем пламя горелки перемещают на чашку фитинга. Прикладывают пламя грелки попеременно к чашке фитинга и медной трубе на расстоянии, равном глубине чаши фитинга.

Опять же, предварительно нагревая окружность узла, как описано выше с помощью горелки у основания установочной чашки, периодически контактируют прутком припоя с телом медной трубы. Нагрев продолжают до момента начала плавления припоя.

Недопустим перегрев соединения и направление пламени во внутреннюю лицевую область чашки фитинга. Перегревом сжигается флюс, резко снижается эффективность пайки, припой не затекает в зазор соединения должным образом.

Когда припой начинает плавиться в момент прикладывания к медной трубе, тепло горелки переводят в область основания «стакана» узла. Этот маневр усиливает капиллярное действие на втягивание расплавленного припоя по направлению к источнику тепла.

Вариант пайки трубы и фитинга посредством инструмента с электрическим нагревом. Так называемая пайка электрическим сопротивлением характерна отсутствием открытого пламени

Нагрев под пайку медного соединения, как правило, организуется при помощи воздушно-топливной горелки. Инструменты подобного рода действуют на ацетилене или на сжиженном нефтяном газе (LP, LPG — Liquefied Petroleum Gas, MAP).

Также допустимо использовать инструменты под пайку электрическим сопротивлением. Контактная пайка сопротивлением на медных трубах работает на основе электродов и применяется в случае невозможности пайки открытым пламенем.

Инструкция пайки: как применять припой?

Пайка соединений в горизонтальном положении, предполагает начальную закладку припоя в точке несколько смещённой от центра нижнего сегмента соединения.

Как только припой начнёт расплавляться при контакте с нагретыми поверхностями медной трубы и фитинга, следует направить пруток припоя непосредственно в щель зазора соединения.

Периодически в процессе предварительного прогрева проверяют достижение границы рабочей температуры – начала плавления прутка припоя, и начинают пайку как только температура пайки достигнута

Пламя газовой горелки при этом удерживают у основания фитинга и немного впереди точки нанесения припоя. Такой техникой наложения припоя выполняют проход пайки от нижней части фитинга к верхней части с одной из двух сторон узла.

Далее возвращаются к начальной точке, и продолжают пайку на другой стороне узла аналогичной техникой наложения припоя. В процессе пайки медной трубы и фитинга допускается образование небольших шариков припоя за точкой нанесения.

Эти образования указывают на заполнение припоем сегмента пайки – своеобразный сигнал перехода на следующий уровень. Соединения в вертикальном положении медной трубы выполняют аналогичной последовательностью проходов, начиная с любого удобного места.

Паяные соединения зависят от капиллярного действия, затягивающего расплавленный припой в узкий зазор между фитингом и медной трубой.

Расплавленный металлический припой втягивается в соединение капиллярным действием независимо от направления потока припоя — восходящего, нисходящего, горизонтального.

Капиллярное действие наиболее эффективно, когда расстояние между соединяемыми поверхностями составляет 0,1 — 0,15 мм.

Допускается некоторое ослабление посадки деталей узла, но слишком слабая посадка может вызвать затруднения пайки, особенно с фитингами большего размера.

Для соединения медной трубки с контактным кольцом крана рекомендуется пользоваться инструкциями производителя. При подаче тепла кран переводят в частично открытое положение, и в первую очередь прогревают область медной трубы.

Коммерчески доступные теплоотводящие материалы рекомендуется инструкцией использовать для защиты чувствительных к температуре компонентов узла соединения.

Количество припоя, потребляемого при адекватном заполнении капиллярного пространства между трубкой, коваными / литыми фитингами, определяется исходя из размеров узла.

Существуют технические таблицы расхода припоя. Потребность флюса на пайку обычно составляет 50-55 г на килограмм припоя.

Инструкция пайки: охлаждение, очистка, тестирование

После завершения процесса пайки завершённое соединение остужается естественным образом. Принудительное охлаждение водой недопустимо, так как способно привести к негативной нагрузке на спаянный узел.

Как только соединение остынет, удалить остатки флюса влажной ветошью. По возможности готовую систему рекомендуется промыть с целью исключения избыточного потока и удаления мусора.

Проверить завершённый узел на целостность соединения. Точно следовать инструкции на процедуру тестирования, в соответствии действующими нормами и регламентирующими нормативами.

Видео-инструкция пайки соединений меди

Визуально при помощи видеоролика ниже инструкция пайки демонстрируется самым подробным образом. Этот урок поможет проще овладеть опытом выполнения работы:

При помощи информации: CDA

Трещины в бетоне: как устранить (контролировать) + причины появления дефекта

Бальсовое дерево: лучший материал в области моделизма и конструирования

«Умное» стекло: электрохромная оконная система регулируемой прозрачности

КРАТКИЙ БРИФИНГ

Zetsila — публикации материалов, интересных и полезных для социума. Новости технологий, исследований, экспериментов мирового масштаба. Социальная мультитематическая информация — СМИ .

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 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.

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.

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.

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.

Низкотемпературный припой состоит из олова и имеет вид проволоки

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

Таблица 1

Тип пайки	Температура среды, которая транспортируется, °С	Давление, атм
Низкотемпературная	30	16
	65	10
	110	6
Высокотемпературная	30	40
	65	25
	110	16

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 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.

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.

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.

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.