Пайка медных труб

Способы паяния деталей из меди

При соединении изделий из меди и сплавов на ее основе используется 2 технологии:

• капиллярная пайка при низкой температуре;
• процесс заполнения шва тугоплавким припоем (при повышенной температуре нагрева деталей).

Особенности высокотемпературных соединений

Технология предусматривает применение припоев, переходящих в жидкую фазу при температуре до 450-500°С. Соединительный материал состоит из меди и серебра с добавкой легирующих металлов (например, для повышения эластичности или снижения усадки при охлаждении). Технология позволяет создать прочный шов, устойчивый к воздействию механических нагрузок или локальных перегревов магистрального трубопровода.

Пайка медных труб твердым припоем на основе серебра приводит к отжигу основания, что негативно влияет на прочностные характеристики конструкции. Для снижения негативного воздействия используется охлаждение линии стыка естественным путем. При установке вентиляторов или подаче на шов воды прочность трубы падает. Технология соединения применяется для соединения газопроводов и водопроводных каналов диаметром от 12 до 160 мм. Методика рекомендуется при подаче через трубы жидкостей, нагретых до 110-120°С (магистрали отопления).

Низкотемпературная пайка в деталях

Низкотемпературная пайка водопровода из медных трубок производится при температурах ниже 450°С. Для соединения используются радиотехнические припои, построенные на основе свинца и олова (с дополнительными присадками). Применение легкоплавкого сплава приводит к увеличению ширины шва, полученный стык не рассчитан на приложение нагрузок. Соединение относится к категории мягких, но понижение температуры нагрева способствует исключению вероятности отжига медных деталей в процессе соединения.

Технология используется при соединении магистралей диаметром от 6 до 108 мм, запрещается паять легкоплавкими припоями магистрали для подвода газа. При обустройстве медных каналов для отопления следует учитывать, что припои допускают прокачку теплоносителя температурой не выше 130°С.

Способы пайки медных труб

Среди наиболее простых способов — фитинги для пайки медных труб. Они просты в использовании, их монтаж не требует специальных навыков и особого инструмента. Но есть одна загвоздка: соединение с помощью фитингов возможно только на трубах с резьбой. Что делать, если вам нужно спаять обычные гладкие медные трубы? Кто-то скажет, что может выручить пайка медных труб феном. Но мы не рекомендуем этот метод. Да, пайка медных труб феном возможна (если ваш строительный фен достаточно мощный), но велика вероятность перегрева металла.

Также есть индукционная пайка медных труб

Ее непросто выполнить в домашних условиях, так что особо не будем заострять на этом внимание. Просто посмотрите видео ниже

Еще есть капиллярная пайка медных труб. Она включает в себя высокотемпературную и низкотемпературную пайку. Чтобы выполнить соединение деталей вам понадобится припой для пайки медных труб и обычная газовая горелка. Два эти способа самые распространенные и легко выполнимые дома, так что пайка медных труб твердым припоем с помощью горелки и станет темой нашей статьи.

Высокотемпературный метод

Сварка медных труб с использованием высокой температуры очень популярна. Такая капиллярная пайка медных труб производится при температуре более 400 градусов по Цельсию.  В рабочем процессе применяются стандартные припои под пайку для медных труб в мотках. В составе должны быть тугоплавкие металлы, желательно, чтобы припой был полностью медными. Такой припой сформирует качественный и надежный шов. Еще высокотемпературную сварку часто называют твердой.

Пайка медных труб твердым припоем заключается в прогреве металла до температуры примерно 700-800 градусов. При этом припой тоже должен плавиться от газа горелки, а не от температуры самой трубы. Это обязательное условие. Такой метод оправдан, если нужно сварить трубы, по которым будет течь магистральный газ или жидкости высокой температуры.

Низкотемпературный метод

Низкотемпературная капиллярная пайка медных труб происходит с применением тех же инструментов, но медные детали соединяются при температуре ниже 400 градусов. Также в качестве припоя здесь не подойдет твердый материал, нужен мягкий припой из легкоплавкого металла. Мы рекомендуем припой из олова или свинца.

Такую пайку часто называют мягкой. Второе отличие от твердой пайки заключается в том, что здесь припой плавится не из-за пламени горелки, а из-за высокой температуры нагретой детали. Отчего такой способ считается более безопасным для новичков, потому что вероятность получить ожог существенно ниже. Мягкая пайка отлично подойдет для сварки труб небольшого диаметра.

Осуществляем процедуру самостоятельно: что для этого нужно

Прежде всего, необходимо запастись набором соответствующих инструментов. В случае если вы решили еще и изготовить составляющие для кондиционера своими руками, приобретайте труборез и несколько трубогибов. Первый позволяет грамотно обработать тот конец системы, которые впоследствии будет подвергаться пайке.

Непосредственно перед тем, как рассматривать вопрос, как запаять трубку кондиционера, отметим, что бывают они дюймовых и метрических размеров. Первые находятся в ценовом диапазоне от 170 рублей за один метр, вторые – дешевле, можно обойтись 30-40 за единицу.

Теперь непосредственно о самой пайке. Это сложная с точки зрения технологии процедура, в процессе осуществления которой происходит соединения деталей с помощью введения между ними, так называемого припоя, обладающего гораздо более низкой температурой плавления, чем тот материал, из которого изготовлены совмещаемые объекты.

Использование данной технологии обеспечивает герметичность шва под воздействием давления, его высокую коррозионную устойчивость, равномерное расширение при гипертермии, а, самое главное, длительный срок эксплуатации без ревизионного вмешательства.

Характер и качество соединения напрямую детерминированы квалификацией инсталлятора: помните об этом, когда решите выяснить, как запаять алюминиевую трубку кондиционера своими руками.

Высокотемпературная пайка

Потребуется специальный режущий инструмент для меди, фаскосниматель, расширитель для труб, молоток, уровень, рулетка, газовая горелка, электропаяльник, твердоплавкий и легкоплавкий припой, флюс (необходим, чтобы удалить оксидную пленку и не допустить окисления).

Последовательность действий

1. Предварительная подготовка труб: очищение поверхностей, удаление оксидной пленки флюсом.

Флюс – это химическое вещество, которое помогает распределить припой равномерным слоем, очищает основной металл от окислов и загрязнений. При его выборе учитывается вид металла и припоя. Многокомпонентные флюсы более эффективны, они позволяют получить еще более качественную пайку.

Вещество наносят только на место соединения трубы с раструбом, а не вовнутрь его. Сразу после нанесения флюса трубы соединяют, чтобы на рабочую поверхность не попали посторонние частицы. Поверните трубу в фитинге, чтобы флюс распределился равномерно, остатки химического вещества удаляются тряпкой. Труба готова к нагреву.

Вставка трубы в муфту. После нужно будет пропаять два стыка. Или торец одной трубы соединяется с торцом другой, тогда обработать нужно один стык.
Нагрев труб (до температуры немного ниже температуры плавления). Включают горелку, используя уменьшающее пламя (оно создает максимальную температуру) и нагревают соединение. Используйте паяльник для медных труб или горелку с пьезоподжигом – она удобна в работе.
Введение припоя в зазор. Для меди существует большой выбор припоев. Разогретый материал помещают в зазор между соединяемыми трубами и расплавленной массой оборачивают стык между трубами. Температура начала плавления припоя всегда меньше, чем у основного материала. Припой растекается, достигнув определенной температуры

Важно, чтобы рабочая поверхность была не окисленной и чистой.
Кристаллизация припоя. В этот момент важно сохранять соединение неподвижным

Когда припой остынет, в месте соединения возникнет герметичное уплотнение. После пайки проводят технологическую промывку для удаления загрязнений и остатков флюса.

Важные моменты

Чтобы запаять дырку в медной трубе, необходим мягкий припой (например, оловянно-свинцовый), и спиртово-канифольный флюс. Вырежьте заплатку нужного размера, обработайте ее и трубу шкуркой. Слейте воду из трубопровода и паяльником прогрейте соединяемые детали. Затем в зазор добавьте припой.

Во время работы необходим приток воздуха. Дым, идущий от припоя и флюса, вреден.

Чтобы выполнить процесс правильно, важно знать, чем запаять медную трубку. Используют: серебро с медью и цинком, медь с фосфором

В питьевом трубопроводе не применяют свинцовые припои ввиду их токсичности.

Флюс не используют при соединении медных труб с помощью медно-фосфорных припоев.

Перед началом пайки необходимо продуть кислородный и пропановый шланги. Поджигание горелки начинается с пропановой линии, затем добавляют кислород. Нагрев труб должен быть равномерным с каждой стороны. По окончании работы перекрывают сначала кислород, а затем пропан.

Подготовка к пайке меди с алюминием, латунью, нержавейкой, железом

Подготовительный период, включающий в себя приобретение необходимых приспособлений, материалов, средств индивидуальной защиты, и сама процедура паяния.

Существуют два способа припаять медь к меди: высоко- и низкотемпературный. Первый предполагает нагрев металла до 900°C, применяется для трубопроводов с большим давлением или температурной нагрузкой.Для высокотемпературной пайки используются предназначенные для этого материалы: твердый припой в виде стержней(температура плавления такого припоя около 900°C) и твердоплавкий флюс.

Для того чтобы паять медь низкотемпературным методом, достаточно нагрева металла до 600°C (чаще 300–380°C), что достижимо в бытовых условиях. Для процедуры используют мягкий припой для пайки меди и латуни в виде проволоки или прута сечением до 3 мм и более плавкий флюс. Припой представляет собой сплав олова, которого более 97%, с другими металлами: медью, селеном, серебром, сурьмой.

Для чего нужен флюс.Правильно паять медные трубы можно только с флюсом – специальным пастообразным составом (с хлоридом цинка), который наносится на поверхность соединяемых участков трубы широкой полосой. Он выполняет несколько функций:

1. предотвращает процесс окисления металла, удаляя кислород;
2. улучшает сцепление припоя с медью;
3. является индикатором достаточного нагрева металла, сигнализирует, когда следует поднести припой и спаять медь;
4. способствует равномерному растеканию припоя по стыку.

Техника безопасности. При всей простоте процесса, паять медные трубы нужно с соблюдением правил безопасности. Опасность ожогов несет не только само пламя горелки, но и нагретый металл. Медь хорошо проводит тепло, поэтому в процессе работы сильно нагревается не только участок, на который кладут припой и проводят сварку, но и вся труба, а остывает она медленно. Если требуется спаять медные трубки, которые еще не встроены в систему трубопровода, то подготовка включает размещение их на невозгораемых опорах, где они смогут остывать долгое время. Прежде чем трогать спаянный металл с места, следует дождаться полного остывания.

Непосредственную опасность представляет открытое пламя горелки, поэтому приобретать нужно такой инструмент, с которым удобно работать: желательно с подвижным соплом на длинном шланге

Особенности пайки меди

Производство работ по стыковке двух отрезков трубных заготовок между собой или с фитингом начинается с обработки торцов. Фитинг необходимо подобрать под нужный диаметр и заданной конфигурации. В случае соединения двух труб, край одной из них расширяют специальным инструментом. Затем нужно выполнить зачистку соединяемых поверхностей до медного блеска, используя мелкую наждачную бумагу. Получается, что с одного края это делают изнутри, у другого – снаружи. Пыль удаляется мягкой щеточкой или салфеткой.

Если припой не обладает способностью самофлюсоваться, то на место стыковки тонким слоем наносится флюс. Для этой цели используют обычную кисточку. При помощи горелки для пайки медных труб спаиваемый участок прогревается. Основное условие – прогрев должен быть равномерным. Обычно бывает достаточно одной минуты. На горячий участок накладывается припой, который распределяют равномерно, передвигая его одновременно с горелкой. От получаемой температуры припой плавится и скрепляет трубы.

В случае работы с паяльником, припой разогревается от наконечника инструмента. При любом варианте проведения спаечных работ требуется определенный опыт. Потому что для получения необходимого результата надо, во-первых, не допустить перегрева материалов. Во-вторых, нужно постараться добиться оптимального значения температуры для лучшего плавления припоя. И то, и другое – плохо. Так как недостаточный нагрев приведет к склеиванию припоя с медью, а не прочной стыковке. Если же допустить перегрев, то флюс, помогающий равномерному распределению припоя, сгорит и соединение тоже не получится прочным.

Когда монтаж медных труб производится из коротких отрезков, то предыдущий стык следует охладить, прежде чем приступать к соединению следующего. Чтобы не ожидать охлаждения естественным путем слишком долго, можно помочь накладыванием ветоши, смоченной в холодной воде.

И еще. Если производится ремонт действующего трубопровода, то его обязательно нужно полностью освободить от жидкости и хорошенько просушить. Так как паять медные трубы в мокром состоянии невозможно.

Общий алгоритм действий

Чтобы правильно спаять медные трубки своими руками, нужно соблюдать технологическую последовательность работ.

Отрез нужной длины

На этом этапе выполняют следующие действия:

1. Устанавливают трубу между лезвием и роликом трубореза. Вращают инструмент вокруг детали. После каждого оборота регулировочный винт слегка затягивают. При использовании трубореза диаметр элемента может уменьшиться. Исключить деформацию можно, заменив приспособление ножовкой.
2. Удаляют заусенцы. Зачищают внутренние поверхности, обрабатывают обезжиривающим средством.
3. Нарезают следующую деталь. С помощью расширителя и молотка увеличивают диаметр раструба. Проверяют плотность вхождения элементов друг в друга. Величина монтажного зазора должна соответствовать норме.

Использование флюса

Чтобы заварить медные трубы для водопровода, нужно нанести паяльную кислоту равномерным слоем. Для этого используют кисть, распределяя средство по внешней поверхности элемента меньшего диаметра

Операцию выполняют осторожно, стараясь набирать небольшое количество состава. Излишков на поверхности присутствовать не должно

Соединение деталей

После нанесения флюса элементы сопоставляют. Это делают быстро, исключая попадание загрязнений на обработанные поверхности. При работе с фитингом выполняют полное соединение его компонентов. Для этого гайки проворачивают до упора.

Детали в процессе принимают правильное положение, кислотный состав распределяется по технологическому зазору.

Что нужно для пайки медных изделий

Помимо самих труб вам понадобятся вполне обычные недорогие инструменты и комплектующие. Для защиты деталей вам нужен флюс в виде пасты. Кисточка для его нанесения. Твердый припой для пайки (или мягкий, в зависимости от выбранного способа пайки)

При выборе припоя для твердой пайки обратите внимание на упаковку, на ней должно быть указано, что в составе нет свинца. Если приобретаете припой для мягкой сварки, то в составе помимо олова и свинца может быть серебро или висмут

Вне зависимости от назначения, припой для пайки медных труб продается диаметром в 3 миллиметра.

Из инструментов обязательно нужен труборез, с его помощью вы сможете быстро нарезать трубы

Обратите внимание, что труборез должен быть качественным, иначе он может деформировать металл при резке и края труб будут замяты. Также вам понадобится инструмент для снятия фаски и специальная щетка для зачистки труб изнутри

Еще необходим инструмент для расширения труб. Не забудьте про самый главный инструмент — горелку. Ее пламя должно быть узконаправленным.

Если у вас нет возможности работать с открытым огнем и при этом позволяют финансы, то можете приобрести паяльник для медных труб. Он работает от стандартной розетки в 220В. Также такой аппарат может работать с любым припоем. Он заменит все остальные инструменты, но придется потратиться на хороший качественный прибор.

Процесс пайки

Он заключается в выполнении последовательных операций:

1. труба нарезается на отрезки необходимых размеров, которые для удобства маркируются – подача или обратка;
2. с края снимается фаска;
3. зачищаются края на 2 см: внешние на трубе, а также внутренние в раструбе;
4. полосой по зачищенным поверхностям (внешней и внутренней) наносится флюс;
5. соединение собирается: труба вставляется в раструб;
6. излишки флюса снимаются бумажной салфеткой, но не полностью – оставляется кромка 1–2 мм;
7. зажигается горелка, пламя подносится к месту соединения;
8. поверхность нагревается 10–15 секунд до определенной температуры – флюс должен приобрести оловянный цвет;
9. припой кладется сверху соединения, при нагревании он будет втянут в стык, растечется по шву, заполняя его.

Если стык соединения не был очищен от щетины или пыли,ив результате протекает паянный шов медной трубы водопровода, то восстановить герметичность можно одним из двух методов:

Заключение

Пайка медных труб – достойная альтернатива сварке в среде аргона. Для выполнения работ требуется минимальное количество инструментов и материалов, что, при соблюдении технологии соединения, не отразится на качественных характеристиках шва.

Слесарь-сантехник Ахметов Станислав Эдуардович. Опыт – 20 лет: При монтаже медных труб мы используем только пайку газовой горелкой, несмотря на то, что в штате компании есть квалифицированный сварщик, способный работать как с аргонодуговым, так и полуавтоматическим оборудованием. Горелка дает больше свободы для перемещения по объекту, тем самым увеличивая производительность работ. Кроме того, отказ от использования сварки, снижает затраты на транспортировку сварочного аппарата и вспомогательных приспособлений