Припой для пайки медных труб

Технология пайки медных изделий

После подготовки инструментов и материалов производится пайка труб, состоящая из этапов:

• разделка заготовок на отрезки;
• обезжиривание и удаление окислов;
• стыковка элементов;
• нанесение на линию стыка припоя.

Отрезаем деталь необходимой длины

Сварка медных трубок начинается с разметки трубопровода, который затем нарезается на элементы нужной длины. При разметке необходимо учитывать запас длины, необходимый для соединения трубок после расширения торца. Ручной режущий инструмент позволяет зажать трубу, а затем вокруг внешней поверхности заготовки прокатывается твердосплавный ролик. По мере прорезания тела трубы ролик поджимается регулировочным болтом, что позволяет получить ровный срез.

Допускается обрезка заготовок при помощи ножовки по металлу и специального шаблона, обеспечивающего перпендикулярность среза. При резке не допускается сжатие трубы, поскольку овальность внешней поверхности ухудшает герметичность стыка (из-за изменения зазора, который не заполнится припоем). Образовавшийся облой удаляется наждачной бумагой и металлическим ершиком. Затем одна из кромок обрабатывается расширителем, что позволит создать герметичный стык с повышенной прочностью.

Наносим флюс на поверхность трубы

Сварка медных труб своими руками требует удаления окислов с поверхности соединяемых деталей. Заготовки протираются обезжиривающим составом (например, ацетоном), а затем на соединяемые кромки наносится реагент. Не рекомендуется использовать повышенную дозу флюса, активное вещество равномерно наносится тонким слоем на зону соединения. Для нанесения реагента используется малярная кисть, не оставляющая на поверхности волокон.

Соединяем детали перед пайкой

После нанесения флюса трубки соединяются, рекомендуется стыковать элементы непосредственно после смазывания поверхности (для снижения риска оседания пыли). Детали при соединении поворачиваются друг относительно друга, что позволяет распределить флюс и обеспечивает плотную посадку. Выдавленный из стыка реагент удаляется сухой тканевой салфеткой, сохранять флюс на элементах из цветных металлов запрещено, поскольку начинается разрушение материала.

Образование соединения при низкотемпературной пайке

При низкотемпературной технологии используется флюс, рассчитанный на пониженный нагрев конструкции при соединении. Пайка медных трубок газовой горелкой предусматривает подачу факела на зону соединения, горелка перемещается по стыку, обеспечивая равномерный прогрев деталей. Затем в руку берется пруток припоя, который подается в зазор между трубами. Расплавленный металл начинает растекаться по поверхностям, горелка убирается в сторону, припой заполняет стык за счет температуры нагретой трубы.

Образование шва при пайке высокотемпературного типа

При использовании тугоплавких припоев трубы прогреваются горелкой до повышенной температуры. Горелка перемещается вдоль зоны стыка до момента нагрева трубы до вишнево-красного оттенка (соответствует температуре 750°С). Затем в место соединения подается припой, предварительно прогретый пламенем горелки.

Припой плавится от контакта с нагретыми трубами, равномерно заполняя монтажный зазор. Подавать излишний припой не требуется, поскольку материал останется на внешней части трубопровода. После окончания процедуры необходимо выждать 2-3 минуты, после снижения температуры стыка и кристаллизации припоя удаляются остатки флюса. Дополнительная механическая обработка соединения не требуется.

Соединение медных труб с цанговыми и пресс-фитингами

Рис. 41. Соединение медных труб пресс-фитингом

Еще один вид неразъемного соединения медных труб делается на обжимных пресс-муфтах (рис. 41), по аналогии с пресс-фитингами полимерных труб и фитингами для пайки медных труб с заложенным в них припоем. Это как бы гибрид двух конструкций: пресс-фитинга и фитинга для капиллярной пайки. Внешне пресс-фитинг для медных труб очень сильно напоминает фитинг для капиллярной пайки (рис. 39), а технологическая разница заложена во внутреннем содержании фитинга. Припой, заложенный в капиллярный поясок фитинга, здесь заменили на уплотнительные кольца из эластичных полимеров, похожих на резину. Технология соединения медных труб на пресс-фитингах сводится к простым операциям: отрезать и очистить трубы от грата, откалибровать их, вставить в пресс-фитинг и сжать соединение пресс-клещами (рис. 42).

Рис. 42. Закрепление фитинга пресс-клещами

Помимо неразъемных существуют и разъемные соединения медных труб на обжимных (цанговых) фитингах. Есть два основных типа цанговых соединений: первый для соединений твердых и полутвердых и второй для соединения мягких и полутвердых труб.

Если повнимательней взглянуть на первый тип фитингов, то увидим, что они почти полностью повторяют обжимные фитинги для металлопластиковых труб, с единственной разницей, что в фитингах для меди нет штока, на который насаживается металлопластиковая труба. В остальном первый тип фитингов для медных труб, практически полностью повторяет конструкцию фитингов для металлопластика: такие же накидные гайки, такое же уплотнительное О-образное кольцо, тот же метод затяжки (рис. 43).

Рис. 43. Соединение медных труб компрессионными фитингами первого типа

Подготовительные операции состоят в подборе фитинга походящей размерности. Далее, как обычно, следует аккуратно отрезать трубу, удалить грат, с помощью оправки-калибра проверить срез на предмет отсутствия овальности и, при необходимости, восстановить исходную геометрию трубы. Затем труба вводится в фитинг до упора. Как правило, зажимная гайка сначала заворачивается рукой. После того, как труба зажата компрессионным кольцом до такой степени, что рукой невозможно повернуть ее относительно фитинга, гайка доворачивается ключом на 1/3 или 2/3 оборота с тем, чтобы слегка деформировать трубу и обеспечить требуемое усилие зажима. Теоретически такое соединение труб можно разбирать и собирать вновь, практически — его лучше не трогать. Если соединение не течет, то и оставьте его в покое, если оно подтекает, то нужно слегка довернуть гайки.

Обжимные фитинги первого типа придуманы для твердых медных труб (рис. 43), однако ими можно соединять и мягкие трубы, и твердые с отожженными концами. Для того, чтобы при затяжке гаек трубы не деформировались, внутрь их помещают обрезок трубы — опорную втулку. После добавления этого элемента фитинг практически полностью повторяет конструкцию обжимного фитинга для металлопластиковых труб.

Компрессионные соединения второго типа основаны на раструбном сплочении труб через уплотнительные конусы. В этих фитингах затягиванием гайки конус прижимается к внутренней поверхности развальцованного края трубы, а верх трубы зажимается уплотнительным кольцом. В конструкции узла использованы свойства мягкой меди: под давлением «притираться» к той поверхности, к которой ее прижимают. Соединение не ново, с ним знакомы достаточное количество мужчин, разбирающихся в тормозной системе своего автомобиля или с системой питания дизельных двигателей. В трубной разводке сантехнических систем соединение слегка видоизменено, но сам принцип сплачивания остается прежним, на его основе вам могут встретиться и другие виды фитингов.

Рис. 44. Соединение мягких медных труб компрессионными фитингами второго типа

Технология сборки узла (рис. 44) такая же простая, как и все описанные выше сборки. После резки труб, устранения заусенцев (грата) и неровностей на трубу надевается зажимная гайка и оправкой развальцовывается конец трубы. Далее в раскрытую часть вставляется прижимной конус, после чего монтажный узел собирается. Предварительная затяжка, как и в случае со всеми компрессионными фитингами, производится рукой, а затем дотягивается ключом, как правило, на один оборот.

Для медных труб больших диаметров применяется фланцевое соединение. В принципиальную конструкцию заложены сварка фланца с раструбом трубы или высокотемпературная пайка, значительно реже, компрессионное соединение.

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.

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.

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.

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.

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.

Как выбрать припой и его разновидности?

Перед началом работ обратите внимание на следующие нюансы:

1. Какие металлы требуется паять?
2. Какой способ пайки вы намерены использовать?
3. Размер соединяемых элементов и их механическая прочность.
4. Ограничения по температуре.
5. Устойчивость соединяемых элементов к коррозии.

Обратите внимание на то, что температура плавления припоя, используемого при пайке, должна выбираться, исходя из диаметра проводов. Чем толще провод, тем выше температура плавления

Для тонких допускается применять припои с наименьшей температурой.

Типы припоев для проведения пайки

Марки и свойства припоев.

Все виды можно разделить на три огромные подгруппы:

1. Сверхлегкоплавкие.
2. Легкоплавкие.
3. Тугоплавкие.

Последние не используются радиолюбителями, электрики их тоже нечасто применяют. Причина – температура плавления таких припоев 500 градусов и выше, не каждый специалист обладает оборудованием, которое способно обеспечить такой нагрев. Но преимущество сразу заметно: прочность у пайки очень высокая, соединяемые детали могут выдержать большие механические нагрузки. Для пайки полупроводниковых элементов такие припои не подходят. Проводить работы с серебряным припоем тоже необходимо при высокой температуре. С его помощью проводится пайка не только меди, но и стали, чугуна, никеля и его сплавов.

А вот радиолюбители используют легкоплавкие припои. У них температура плавления редко достигает 400 градусов. Вот только прочность у них не очень высокая. Но для пайки проводов и радиоэлементов ее достаточно. Одним из популярных припоев является марка ПОС-61, в котором олова около 38%, свинца 61%, а остальное – это присадки, улучшающие свойства смеси. Сверхлегкоплавкие тоже применяются радиолюбителями. Кадмий и висмут в них встречаются нередко, за счет чего температура плавления едва доходит до ста градусов. Идеально подходит такой припой только для пайки мелких радиоэлементов и кристаллов, так как выдерживает очень маленькие нагрузки.

Технология пайки медных труб

Паять или варить медные трубы для систем водоснабжения и отопления, кондиционеров и любых других устройств, достаточно несложно. Алгоритм выполнения такой операции выглядит следующим образом.

Сначала необходимо отрезать кусок трубы требуемой длины, для чего используется труборез

Очень важно располагать инструмент перпендикулярно к оси трубы, чтобы рез получился максимально ровным.
После того как труба будет отрезана, ее необходимо зачистить. Для очистки поверхности изделия используют металлическую щетку, а ее торец освобождают от заусениц и металлической пыли при помощи ершика

Ни в коем случае нельзя использовать для этих целей наждачную бумагу, так как она оставит на поверхности трубы мелкий песок, который ухудшит сцепление припоя с основным металлом.
Для какой бы цели вы не паяли трубы из меди, для кондиционеров, холодильников или систем отопления, край одной из них необходимо расширить. Увеличить диаметр конца одной из труб следует до такого значения, чтобы другой конец спокойно входил в него, оставляя лишь небольшой зазор.
Расширенный конец трубы также следует зачистить, используя для этого металлическую щетку, но не наждачную бумагу или чистящую пасту.
Перед началом пайки на конец трубы меньшего сечения следует нанести флюс. Очень важно равномерно распределить флюс при его нанесении, в противном случае его избыток попадет внутрь трубы и образует там застывшие капли, которые будут создавать шум при движении по ней жидкости.

Труборез для медных и алюминиевых труб 3-35 мм

Подготовленные концы труб перед пайкой следует вставить друг в друга, после этого можно приступать к пайке, вытерев избытки флюса влажной тряпкой. Чтобы соединение получилось качественным и надежным, необходимо прогреть соединяемые трубы перед началом использования припоя. Нагрев может считаться достаточным тогда, когда нанесенный на одну из труб флюс станет серебристого цвета.

После предварительного разогрева места соединения к нему подносят припой, который от высокой температуры начинает плавиться и заполнять пространство стыка. Способствует процессу и принцип капиллярности, за счет которого расплавленный припой заполняет зазор между трубами. Пайку заканчивают в тот момент, когда он полностью заполняет собой промежуток между соединяемыми трубами. Очень хорошо такой процесс просматривается на видео, которое снимают многие специалисты.

Теперь вы знаете, как паять медные трубы. Более наглядно изучить процесс пайки позволит видео ниже.

Теория

Медь – один из древнейших металлов, который используется людьми для создания различных украшения, приспособлений и коммуникаций. Характеризуется высокой пластичностью и розовато-красным цветом, иногда с золотистым оттенком. В домашнем хозяйстве медь наиболее часто применяется в водопроводных трубах, в отоплении, т. к. она не поддается коррозии и устойчива к перепадам температур.

Фото — медные соединения

Существует множество видов пайки, для меди применяется капиллярная. Она позволяет максимально аккуратно и прочно соединить две части трубопровода или радиодеталей. Также это термическое воздействие делится на:

Высокотемпературная пайка характеризуется более высокой прочностью шва

Помимо этого она позволяет обеспечить соединению термоустойчивость, что очень важно для различных коммуникаций. Но при этом, этот вид работ не используется на резьбовых соединениях

Для проведения такой пайки требуется специальное оборудование – горелка с пьезоподжигом и ацетилом, пропаном.

Фото — медные элементы

Низкотемпературная используется при работе с мягкими припоями (пастями, гелями). Главное достоинство этой методики – простота и легкость проведения работ. Проводится при температуре ниже, чем 425 градусов, поэтому спайка может производиться даже паяльником. Он заключается в том, что под воздействием определенной температуре припой, нанесенный на зазор между деталью и соединяемым участком, расширяется, закрывая собой зазор.

Фото — процесс пайки

Также есть одно важное правило, которое нельзя нарушать ни в коем случае. Пайка меди и алюминия, или алюминия с латунью строго запрещена

Она выполняется для электрических проводов, например, если нужно разветвить проводку в старых домах. Это запрещено из-за разности линейного теплового расширения металлов и вероятности короткого замыкания в месте стыка.

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.