Газовая горелка для пайки медных труб: виды горелок, как выбрать лучшую методы пайки меди

Пайка меди: почему стоит этому научиться

Медные трубопроводы на практике используются редко. Причина тому – довольно высокая стоимость материалов. Однако трубопроводы из меди по праву считаются лучшими.

Этот металл превосходит все остальные материалы по термостойкости, гибкости и долговечности. Отопительные медные трубопроводы после сборки можно заливать в бетон, прятать в стены и т.д. В процессе эксплуатации с ними ничего не случится.

Это стоит учесть, выбирая материал для обустройства отопления или водопровода. В расчете на длительную эксплуатацию более высокие затраты вполне окупаемы. Помимо отличных эксплуатационных характеристик, которыми обладает медь, она достаточно проста в монтаже. «Страшные сказки» про трудности в пайке чаще всего преувеличены.

Медь достаточно просто паять. Ее поверхность не нуждается в применении агрессивных средств при очистке. Множество легкоплавких металлов имеет с нею высокую адгезию, что упрощает выбор припоя.

Дорогостоящие флюсы меди не нужны, поскольку при плавлении металла не происходит бурных реакций с кислородом. В процессе пайки труба не деформируется, ее форма и размеры остаются неизменными. Получившийся шов при необходимости можно распаять.

Основные ошибки, допускаемые при пайке

Процесс пайки труб из меди достаточно прост, но требует определенного опыта. Новички часто допускают ошибки в работе.

Рассмотрим основные из них:

• Наличие дефектов на поверхности соединяемых деталей. Такие изъяны могут появиться в процессе разрезания трубы. Если пайка проведена поверх дефекта, шов будет непрочным.
• Загрязнения на участке соединения элементов. Детали после нарезки и чистки обязательно нужно обезжирить.
• Недостаточная ширина монтажного зазора. По правилам, для деталей сечением от 6 до 108 мм размеры зазора должны составлять от 7 до 50 мм.
• Недостаточный разогрев деталей. В этом случае припой не сможет должным образом сплавиться с основанием. Такой шов легко разрушится даже при небольшой нагрузке.
• Флюс покрывает не всю поверхность трубы. Окиси остаются на поверхности детали, что негативно влияет на качество шва.
• Перегрев участка соединения. Приводит к сгоранию флюса и образованию окиси и окалины. В результате качество соединения резко ухудшается.
• Проверка неостывшего соединения. Прежде чем проверять качество шва, нужно убедиться в том, что труба остыла. Иначе соединение неизбежно деформируется и утратит прочность.
• Игнорирование правил безопасности. Пайка проводится при высоких температурах и с использованием агрессивных химически веществ. Защитная одежда, маска и перчатки обязательны.

Возможно, начинающему мастеру сложно будет самостоятельно определить степень разогрева деталей, тогда стоит пригласить профессионала и сделать первые соединения под его руководством.

С методами сооружения отопительных контуров из медных труб ознакомит следующая статья, с которой мы рекомендуем ознакомиться.

Что понадобится в процессе?

Для выполнения качественных соединений понадобятся специальные материалы и инструменты. Прежде всего, для обработки предварительно очищенной поверхности деталей понадобится флюс. Он удаляет с основания оксиды, улучшает растекаемость расплавленного припоя и снижает поверхностное натяжение.

Кроме этого понадобится еще и припой для работы с медью. Для высокотемпературной сварки выбирается материал, в состав которого не входит свинец. На упаковке должна быть надпись «lead free» или «без свинца».

Для низкотемпературной пайки подбирается легкоплавкий припой, в котором может присутствовать олово, медь, висмут, серебро. Припой низкотемпературного типа выпускается в виде 3-мм проволоки.

Для работы понадобятся инструменты. Прежде всего, труборез. С его помощью можно будет нарезать детали нужного размера. Важно выбирать инструмент высокого качества, чтобы мягкий материал, которым является медь, не заминался.

Потребуется и фаскосниматель, чтобы снять заусенцы. Иначе будет невозможно вставить одну деталь в другую. Для зачистки внутренней поверхности труб так же используется щетка или ершик.

Для нагрева медных элементов используют разные инструменты. Чаще всего для низкотемпературной пайки выбирают газовую горелку, имеющую узконаправленное пламя.

Газовое оборудование в этом случае работает от баллона со смесью пропана и бутана или с чистым бутаном. Одной такой заправки хватает на 3-4 сотни стыков.

Прибор работает эффективно, при нагреве горелкой труба разогревается за несколько секунд. Высокотемпературная пайка осуществляется при использовании газовых смесей пропан-кислород либо ацетилен-воздух.

Кроме того, пайка может осуществляться с помощью специального электрического паяльника, предназначенного для работы с деталями из меди. Устройство способно работать и с твердым, и с мягким припоем. Паяльник подключается к сети и используется там, где работать с открытым огнем невозможно. Устройство оснащается прижимными клещами и съемными электродами.

Помимо этих инструментов для монтажа трубопровода понадобится маркер или карандаш, рулетка, молоток и строительный уровень.

Вид #1 — пропановые горелки

Пропановый инструмент обеспечивает эффективное производство работ, направленных на разогрев, плавку, пайку металлов относительно небольшой массы. Толщина рабочего металла обычно 2-9 мм.

Как правило, основа пропановой горелки изготавливается на основе латуни. Конструкция сопла делается из высокотемпературного металла, обычно нержавеющая сталь.

По большей части, это приборы с ручной регулировкой пламени посредством управляющего «редуктора» — регулятора, расположенного на патрубке, который переходит к соплу. Горелки на пропане дают температуру пламени от 1300°C.

Вид #2 — приборы под mapp-газ

Горелки газовые, рассчитанные под питание МАПП газом, успешно используются под разные цели, связанные с обработкой металлов, в частности, меди.

Возможные операции с металлом:

• подогрев;
• отжиг;
• плавка;
• пайка.

Используемая газовая смесь «Метилацетилен-Пропадиен-Пропан» содержит несколько ингредиентов, чем обеспечивается повышенная тепловая мощность.

Эта разновидность горелок характеризуется хорошей формой пламени, высокой интенсивностью теплового потока.

https://www.youtube.com/watch?v=N9QwpYEQpUw

Максимальная температура пламени 2400°C, что демонстрирует улучшенную температурную эффективность по сравнению с пропановыми устройствами.

Вид #3 — газокислородные аппараты

Ещё одна разновидность аппаратов для пайки, плавки, сварки, нагрева, где рабочим источником энергии выступает смесь газа с кислородом.

Особенность конструкции – подача отдельных компонентов смеси с одинаковым давлением (0,5-1 АТИ). Поэтому такие горелки комплектуются специальным редуктором.

Газокислородные приборы поддерживают использование различных газокислородных смесей.

Этот фактор позволяет получать широкий диапазон температур пламени:

• ацетилен — 3260°C,
• водород — 2680°C,
• пропан — 2640°C,
• бутан — 2760°C.

Конструкция газовоздушной горелки обеспечивает стабильное, ровно направленное пламя, что положительно сказывается на качестве пайки.

Вид #4 — газовые горелки мультитопливные

Конструкции мультитопливного исполнения – компактные, малогабаритные, оснащаются дополнительными приспособлениями, к примеру, отражателем тепла или защитой от ветра.

Разновидность газовых горелок, которые отличаются конструктивно тем, что рассчитаны под использование разного типа топлива:

• бензин;
• солярка;
• керосин;,
• спирт и т.п.

Устройства по большей части представлены хозяйственным инструментом, удобным для туристических целей, а также для производства различных бытовых работ, связанных с нагревом.

Достаточно высокая тепловая мощность до 3000 Вт обеспечивает нагрев 1 литра воды буквально за 3 минуты, параметр в характеристиках: 3,0-4,5 мин.

Конструкция современной газовой горелки

Начнём с анализа конструктивных моментов, характерных для современных моделей газовых горелок.

Оборудование в современном исполнении, рассчитанное под хозяйственное применение, прежде всего, выделяется конструктивным мини-фактором. Это удобное в применении, облегченное и, как правило, разборное на отдельные компоненты оборудование.

Такие аппараты просто транспортировать, поместив, к примеру, в стандартный сантехнический ящик или в слесарную сумку.

Приборы традиционно оснащаются съёмными мини-баллонами, заправленными специальной газовой смесью, благодаря чему обеспечивается высокая рабочая температура и ровный (стабильный) выход пламени.

Большинство конструкций наделяются зажигательным элементом, который обеспечивает розжиг прибора одним движением руки.

Для регулировки пламени используется конструкция плавного изменения давления газа (редуктор), благодаря чему можно настроить оптимальный режим пайки.

Есть исполнение горелок с прямым подключением баллона к соплу, а есть исполнение, где предусматривается шланговый переход.

Следует отметить универсальность хозяйственных горелок с газовыми баллончиками. Другими словами – такие устройства допускают применение не только конкретно под пайку труб, но также под исполнение других задач. К примеру, горелку вполне допустимо использовать в качестве аксессуара туриста.

Наносим флюс на поверхность трубы

По правилам технологии пайки медных труб, на детали нужно нанести слой флюса. Берем состав и кисточкой аккуратно наносим его на внешнюю поверхность трубы, которая будет находиться внутри соединения.

Выполняем операцию очень аккуратно. Стараемся набрать минимальное количество раствора и полностью распределяем его по детали. На поверхности не должно остаться излишков флюса.

Образование шва при пайке высокотемпературного типа

В процессе такой пайки для разогрева деталей тоже используется газовая горелка. Она заправляется смесью пропана с кислородом или ацетилена с воздухом. Возможно использование смеси ацетилен-кислород.

Мастера рекомендуют прогревать детали равномерно и быстро. То есть процесс разогрева должен быть коротким. Горящий в устройстве газ должен давать ярко-синее пламя небольшой интенсивности.

Горелку плавно перемещаем вдоль будущего соединения так, чтобы разогрев был максимально равномерным. Когда медь нагреется примерно до 750С, она приобретет темно-вишневый цвет. В этот момент подаем припой.

Чтобы он лучше разогрелся, его можно немного прогреть горелкой. Но при этом надо помнить, что припой должен расплавиться от разогретых деталей соединения, а никак не от горелки. В идеале нужно обеспечить соединению минимальный нагрев, при котором припой сразу же расплавится и с первого раза заполнит монтажный зазор.

Возможно, сразу это не получится, но по мере накопления опыта результат будет улучшаться. После полного заполнения зазора припоем оставляем соединение для остывания. В это время трогать его не рекомендуется. Остывший шов тщательно протираем, чтобы избавиться от остатков флюса.

Детальный разбор технологии пайки медных трубопроводов с применением газовой горелки приведен в статье, с содержанием которой мы советуем ознакомиться.

Особенности высокотемпературных соединений

В этом случае процесс соединения элементов из меди проходит при температуре превышающей 450 градусов. В качестве припоя выбираются составы, основу которых составляют достаточно тугоплавкие металлы: серебро или медь.

Они дают прочный шов, устойчивый к механическим повреждениям и воздействиям высоких температур. Такое соединение называется твердым.

Особенность так называемой твердой пайки заключается в отжиге металла, это приводит к его размягчению. Поэтому, чтобы потери прочностных характеристик меди были минимальными, следует проводить охлаждение готового шва только естественным путем, без использования искусственного обдува или опускания детали в холодную воду.

Твердое соединение используется для труб диаметром от 12 до 159 мм. Высокотемпературная пайка используется для соединения газовых труб.

В сантехнике она используется в процессе сборки водопроводов для монолитной состыковки деталей, диаметр которых превышает 28 мм. Кроме того, такое соединение используется в случаях, когда температура жидкости, циркулирующей в трубах, может превышать 120 градусов.

Высокотемпературная пайка применяется и для сборки отопительных систем. Ее достоинством считается возможность обустройства отвода от ранее смонтированной системы без ее предварительного демонтажа.

Отрезаем деталь необходимой длины

Для резки медных труб можно использовать различные инструменты. Чаще всего применяется ручной труборез. Чтобы срез получился ровным, трубу удерживаем только перпендикулярно к инструменту.

Зажимаем деталь между роликом и лезвием и вращаем вокруг нее труборез. Не забываем после каждого оборота подтягивать регулировочный болт примерно на треть оборота. При использовании трубореза срез получится ровным, задиры появятся только внутри трубы.

Но при этом диаметр изделия немного уменьшится, что нежелательно. Избежать деформации детали можно, если отрезать ее ножовкой. Но в этом случае появится множество заусенец, от которых необходимо будет избавляться, и понадобится использовать шаблон, чтобы уменьшить косину реза.

Смятие или овализация среза трубы приведут к неприятным последствиям, поскольку обязательно изменят размер монтажного зазора. Его величина должна находиться в пределах 0,02-0,4 мм. Если зазор получится меньше, в него не сможет попасть припой. При увеличении зазора не сможет проявиться капиллярный эффект.

В результате резки должна получиться деталь с окончанием строго цилиндрической формы, имеющим минимальную косину реза. С детали обязательно снимаем заусенцы, чистим ее внутреннюю поверхность ершиком и обезжириваем. Аналогично обрезаем второй фрагмент трубы. Берем труборасширитель и при помощи молотка увеличиваем диаметр второй трубы.

Проверяем, как детали входят одна в другую, проверяем размеры получившегося монтажного зазора. Он должен точно соответствовать норме. Зачищаем и обезжириваем вторую деталь. Операцию выполняем по всему сечению трубы, помним, что длина соединения должна равняться диаметру детали.

Разновидности газовых приборов

Существует достаточно обширный ассортимент газовых приборов для пайки, которые логично разделить на виды в зависимости от рабочей температуры.

По этому критерии приборы бывают бытовыми, где показатель разогрева достигает максимум 1500°С, и профессиональными — с рабочей температурой свыше 1500°С.

Тип подсоединения тоже разнится.

Различают баллоны:

• резьбовые;
• цанговые;
• прокалываемые.

Емкость для топлива может быть перезаправляемой или одноразовой.

Что касается топлива, то, в зависимости от источника питания, горелки используют пропан, MAPP-газ, газ-кислород, мультитопливо. Последний вариант не применяют для пайки трубок из меди, но весьма удобен в быту, особенно в походах. Хотя мастера считают такие горелки менее надежными.

Ниже рассмотрим подробнее каждый из упомянутых видов газового оборудования, использующего различный тип топлива.

Советы по выбору лучшей горелки

Выбор горелки — сложный вопрос, учитывая предлагаемое количество инструмента на коммерческом рынке и современные технологии изготовления газовых горелок.

Поэтому термин «лучший», в данном случае, следует, пожалуй, отнести не столько непосредственно к инструменту – горелке для домашней пайки медных труб, сколько к тем условиям производства работ, какие предполагаются.

Однако если на каждые отдельно взятые условия подбирать определенный аппарат, недолго разориться, в буквальном смысле. А потому, лучшей горелкой логично считать универсальную конструкцию. Ярким примером универсальности выступает, к примеру, аппарат фирмы Castolin — модель СT27.

Среди популярных фирм, поставляющих качественное газовое оборудование для пайки меди, помимо Bernzomatic и Castolin следует упомянуть такие как СЛЕДОПЫТ, DAYREX, Flame Gun, Energy, REXANT, Rothenberger. Кстати, продукция последнего упомянутого бренда отличается довольно высоким ценником.

Кроме производителя при выборе оптимального приспособления для производства пайки, новичкам желательно смотреть характеристики. Если горелка допускает применение практически в любых вариантах исполнения работ, в том числе соединение медных труб и прочие действия, то подобную модель можно брать.

Еще один критерий — тип питания и регулировка пламени. Хорошо, если понравившаяся портативная конструкция для пайки меди будет предназначена под питание от баллонов «SAS/Pro» или «MAPP/Pro» и сможет обеспечить тонкую регулировку и фиксацию пламени.

Что касается комплектации, то горелка для новичка в деле пайки меди должна быть оснащена минимум тремя разными наконечниками:

• стандартным;
• циклонным;
• супер циклонным.

Такой набор наконечников позволит обрабатывать точки паяных соединений самых различных конфигураций и формировать красивые малозаметные швы.

Вот, собственно, примерно по такому принципу следует подбирать аппарат под пайку. Современный рынок открывает обширные возможности для выбора подходящей горелки.

Соединяем детали перед пайкой

Как только флюс нанесен на детали, их нужно соединить. Сделать это надо достаточно быстро, чтобы на влажную поверхность не попали частички загрязнений. Если мы работаем с фитингом или с раструбом, производим полное соединение элементов.

Для этого вращаем их до упора. В процессе вращения детали не только «встают» на место, но и флюс распределяется по монтажному зазору максимально равномерно.

Оставлять флюс на детали запрещено, поскольку это агрессивный химический состав.

Припаивание крана с фитингом на базе компрессионного кольца производится в следующем порядке:

Способы паяния деталей из меди

Пайка считается оптимальным методом соединения медных деталей. В процессе работы расплавленный припой заполняет небольшой зазор между элементами, образуя при этом надежное соединение.

Наиболее распространены два способа получения таких соединений. Это высокотемпературная и низкотемпературная капиллярная пайка. Разберем, чем же они отличаются друг от друга.

Техника безопасности при спаивании труб из меди

Начинающие мастера интересуются, как паять медные трубы правильно, но при этом забывают о безопасности. Этого делать нельзя. Нужно понимать, что медь отличается высокой теплопроводностью, поэтому держать детали в руках без какой-либо защиты нельзя.

Неосторожность и неаккуратность при сборке медного трубопровода может закончится термическим ожогом. Небольшие элементы длиной до 0,3 м берут только защитными рукавицами или удерживают клещами.

Осторожность нужна и при работе с флюсом. Это чрезвычайно агрессивный состав. Если в процессе пайки он попадет на кожу, следует немедленно остановить работы и смыть флюс с кожи большим количеством мыльной воды. Иначе на коже может появиться не только термический, но и химический ожог.

Одежду для работы тоже нужно подбирать правильно. Синтетические ткани категорически не подходят. Искусственное волокно очень чувствительно к высоким температурам. Оно легко плавится и загорается, поэтому для работы лучше всего выбирать плотную одежду из натурального хлопка.

Еще один важный момент. При нагреве деталей флюс начинает гореть. Его пары опасны для человека. По этой причине помещение, в котором проводятся работы по пайке труб из меди, должно хорошо проветриваться.

Опытные мастера советуют тем, кто впервые взялся за пайку, сначала потренироваться на обрезках труб. Практика показывает, что после трех-четырех самостоятельно выполненных соединений уже можно браться за монтаж трубопровода. При этом желательно собрать систему на полу и только потом приступать к пайке.

Готовый трубопровод нужно хорошо промыть чистой горячей водой, чтобы удалить припой и флюс с внутренней стороны деталей.

Технология пайки медных изделий

Подготовив инструменты и материалы, можно приступать к процессу пайки. Выполняем все операции в такой последовательности:

Выводы и полезное видео по теме

Видеоматериал о различных типах паяльного инструмента ручного использования, мобильного, универсального и т.д. Информативный, в достаточной степени ролик, рекомендуемый к просмотру:

Инструмент под пайку меди – газовая горелка – это достаточно специфичное оборудование, из числа инструмента, который требуется лишь в определенных случаях, если не считать профессиональную деятельность.

Его приобретение для исполнения одноразовой работы вряд ли следует считать рациональным делом. Практичнее одолжить аппарат на время, например, арендовать, но для этого требуется знать, что такое газовая горелка и как правильно ею пользоваться.