Паять медные трубы

При установке систем водоснабжения и других инженерных коммуникаций из медных сегментов применяются разные методы соединения. Один из надежных пайка.

Этот вариант подразумевает применение припоя, представляющего собой расходный материал в виде термопластичного состава. Он плавится, когда на него воздействует высокая температура, создаваемая газовой горелкой. Благодаря этому свойству припой проникает в зазор между двумя соединяемыми деталями.

Выполняя пайку медных труб, можно создать надежные швы, выдерживающие существенное давление и даже механическое воздействие. Полученные соединения можно разобрать путем повторного нагрева.

Технология пайки медных труб

Медь легко поддается обработке. Ее не нужно очищать агрессивными средствами. Металл имеет хорошую адгезию с легкоплавкими сплавами. Поэтому подходящий припой не трудно подобрать.

Пайка медных труб водопровода

Соединение деталей из меди выполняется двумя способами. Независимо от варианта не нужно применять дорогие флюсы, так как не происходит бурная реакция с кислородом, когда металл начинает плавиться.

Соединение выполняется при температуре более 450°C и применении припоев из тугоплавких металлов, к которым относится медь и серебро. Метод позволяет получить твердые соединения.

При выполнении высокотемпературной пайки металл размягчается путем его отжига, а охлаждение созданного шва проводится естественным способом. Это позволяет максимально сохранить прочностные свойства меди.

При помощи твердой пайки соединяются изделия, диаметр которых 12-159 мм. Этот метод применяется для газопроводных сетей. Высокотемпературный способ позволяет соединить и водопроводные трубы, диаметр которых превышает 28 мм. Твердый метод также используется, если температура среды в трубопроводах больше 120°C. Высокотемпературный вариант пайки прекрасно подходит для создания отводов в сети отопления без разборки теплового контура.

Этот метод называется мягким соединением. Он осуществляется при температуре меньше 450°C. В процессе применяются припои из легкоплавких металлов, свинец и олово.

Низкотемпературный вариант соединения позволяет создавать швы шириной 7-50 мм. Такие соединения отличаются меньшей прочностью по сравнению со стыками, изготовленными с помощью высокотемпературного метода. Поэтому пайка мягким припоем не применяется для газовых коммуникаций.

При низкотемпературном методе не выполняется отжиг меди. Поэтому прочность металла не изменяется. Мягкая пайка используется при монтаже труб, у которых диаметр 6-108 мм. Этот метод также подходит для водопровода и систем отопления, если температура нагретой среды не превышает 130°C.

Набор для пайки медных труб

Процесс соединения сегментов начинается с подготовки набора специальных приспособлений и расходных материалов. Без такого комплекта невозможно выполнить качественную спайку деталей.

Оборудование для пайки медных труб

Припой и флюс

Обработанные и очищенные поверхности медных элементов сначала всегда покрываются флюсом. Вещество представляет собой агрессивное соединение, полученное химическим путем. Флюс позволяет избавиться от оксидов и жира на изделиях. Производители изготавливают вещество в жидком и газообразном состоянии.

Припой — это тоже расходный материал. Он выбирается в зависимости от варианта пайки. Многие производители изготавливают припой на основе олова. У расходного материала температура плавления ниже, чем у медных деталей.

Для выполнения работ подходят припои, в которые добавлена сурьма, висмут или медь. Лучшим вариантом является расходный материал с серебром. Однако он больше стоит. Поэтому используется расходник, у которого один из компонентов — это медь.

Пайка выполняется газовой горелкой небольших или стандартных размеров. Инструмент создает узконаправленное пламя. В качестве горючего вещества, размещаемого в баллоне, вовремя низкотемпературной работы применяется смесь, состоящая из воздуха и пропана. Может также использоваться пропано-бутановое газообразное вещество, соединенное с воздушной средой. Объема смеси в одном баллоне хватает для выполнения примерно 300-400 стыков.

Во время высокотемпературной стыковке применяется горючая смесь, состоящая из пропана и кислорода или воздуха и ацетилена. Соединения также могут быть выполнены с помощью ацетилено-кислородного газообразного вещества.

Этот вид оборудования представляет собой электрическое приспособление. Инструмент позволяет соединить отдельные сегменты медных систем при использовании мягкого или твердого припоя. Электрический паяльник имеет прижимные клещи.

https://youtube.com/watch?v=UcaUysftDmU%3Ffeature%3Doembed

В устройстве также присутствуют съемные электрод Приспособление применяется на объектах, где нельзя использовать открытый огонь.

При монтаже медных инженерных коммуникаций не обойтись без трубореза. Инструмент позволяет нарезать трубы требуемой длины. Рекомендуется применять в работе исключительно высококачественные приспособления. Именно они позволят не замять металл и осуществить ровный срез.

При монтаже водопровода, отопления, сетей газоснабжения и кондиционирования также применяется фаскосниматель. Инструмент позволяет удалять заусенцы с внутренней кромки среза. Это приспособление облегчает вставку одной детали в другой элемент.

Однако действовать можно исключительно при использовании труборасширителя,  если состыковываются сегменты одинакового диаметра.

При подготовке медных элементов также выполняется зачистка их внутренних поверхностей. В процессе используется металлическая щетка или ершик.

Как правильно паять медные трубы, пошаговая инструкция

Поэтапное проведение работ позволяет получить высококачественные соединения. При выполнении процесса не нужно спешить, необходимо выполнять все правила и рекомендации.

На первом этапе подготавливаются необходимые детали требуемых размеров. Для резки применяется труборез, который должен располагаться к трубопроводу строго перпендикулярно. Сначала труба зажимается в скобе приспособления между лезвием и опорными роликами.

Резак один или два раза поворачивается вокруг обрезаемого сегмента.

Затем проводится подтяжка винтового механизма. После этого процесс реза повторяется. Такие действия осуществляют, пока не произойдет окончательный раскрой трубы.

Для подготовки деталей требуемого размера также можно использовать ножовку с лезвием по металлу. Однако таким инструментом не всегда получается выполнить ровный срез. Тем более при применении ножовки образуется много металлических опилок. Поэтому приходится уделять большое внимание, чтобы они не попали в систему. Ведь опилки могут стать причиной поломки дорогого оборудования или затора в инженерной коммуникации.

Труборез позволяет получить ровный срез. Затем с торца трубы удаляются заусенцы.

Внутренняя поверхность изделия чистится и обезжиривается. Такие же действия выполняются со вторым сегментом.

На следующем этапе используется труборасширитель или вальцовка. Он позволяет увеличить диаметр одного из сегментов, чтобы детали можно было соединить. Зазор между ними обязан составлять 0,02-0,4 мм. При меньших значениях припой не сможет просочиться в него, а при больших размерах – не возникнет капиллярный эффект.

Согласно нормам соединение должно иметь длину, которая равна диаметру трубы.

Флюс наносится ровным слоем в минимальном количестве на наружную поверхность того изделия, которое вставляется в соединяемый сегмент.

Операция выполняется кистью. Она может входить в комплект реагента.

При ее отсутствии используется малярная кисть. Необходимо применять инструмент, который не оставляет волокон.

Процесс начинается с соединения трубопроводных частей. Он выполняется после использования флюса.

На увлажненной поверхности не должно быть никаких посторонних включений.

Когда соединяется труба и фитинг, последний элемент вращается, пока не произойдет его полное надевание на трубопроводный сегмент. Такое действие также позволяет распределить флюс по всему соединяемому месту. Если из зазора между деталями выступит расходный материал, он убирается салфеткой или тряпочкой, так как представляет собой агрессивный состав химического происхождения.

Процесс пайки низкотемпературным способом начинается с включения горелки. Ее пламя направляется на соединяемое место и постоянно перемещается по стыку для его равномерного прогрева. После нагрева деталей припой прикладывается к зазору между ними. Расходник начнет расплавляться, если место соединения было достаточно разогрето. В этот момент горелку нужно удалить от стыка, потому что расходный материал заполнит зазор. Мягкий припой не требуется специально разогревать. Плавление расходного материала происходит под воздействием тепла от разогретых деталей.

Мягкая пайка медных труб

Соединения трубопроводных элементов выполняются при постоянном контроле нагрева меди. Металл нельзя перегревать! При несоблюдении этого правила происходит разрушение флюса. Поэтому с деталей не удаляются оксиды. В результате снижается качество швов.

Пайка твердым способом начинается с равномерного и быстрого прогрева соединяемых деталей. Он осуществляется с помощью пламени ярко-синего цвета умеренной интенсивности.

Припой прикладывается к стыку в момент нагрева элементов до температуры 750°C. Она достигает нужного значения, когда медь становится темно-вишневого цвета. Для лучшего плавления припоя он может быть дополнительно нагрет горелкой.

После остывания шва стык протирается тряпочкой для удаления остатков флюса. В противном случае вещество может стать причиной разрушения меди. Если на поверхности трубопровода образовался наплыв припоя, он удаляется с помощью наждачной бумаги.

Техника безопасности при пайке труб из меди

Никогда не нужно игнорировать технику безопасности, когда человек интересуется, как паяют профессионалы медные изделия. Прежде всего, необходимо запомнить, что любая конструкция из меди очень сильно нагревается, когда на нее воздействует пламя горелки. Поэтому брать незащищенными руками деталь ни в коем случае нельзя. Для перемещения коротких элементов можно использовать клещи. Рекомендуется надеть рукавицы.

Необходимо не допускать попадания на кожу флюса. Если все же возникла такая ситуация, тогда агрессивный состав смывается мыльной водой.

Работы нужно выполнять в плотной одежде. Рекомендуется надеть вещи из хлопка. Одежду из синтетических тканей во время пайки использовать нельзя, потому что волокна искусственного происхождения легко плавятся.

Процесс соединения деталей нужно выполнять при хорошей вентиляции, так как во время пайки нередко флюс загорается. Поэтому в воздухе появляются опасные пары.

После завершения монтажных работ система обязательно промывается водой. Она должна быть горячей и чистой. Это позволяет избавиться от излишков расходников внутри трубопровода.

Основные ошибки

Качественное соединение деталей из меди выполняется только при наличии опыта. Новички нередко допускают следующие ошибки:

• Соединяются элементы с поверхностными дефектами, нередко возникающими при раскрое. Пайку нельзя выполнять поверх изъянов, так как не удастся получить прочный шов.
• Полностью не удаляются все загрязнения с места, где выполняется стык. Подготовка соединяемого участка включает очистку и избавление от жира.
• Детали недостаточно нагреваются, поэтому припой плохо соединяется с трубопроводами элементами. Целостность созданного шва легко нарушается даже при незначительном воздействии.
• Создается соединение недостаточной ширины. Его величина должна быть 7-50 мм, если стыкуются трубы, у которых диаметр составляет 6-108 мм.
• Поверхности элементов не полностью покрываются флюсом. Это не позволяет удалить с деталей все окислы. Поэтому создается не качественный шов.
• Сегменты перегреваются при соединении. Происходит выгорание флюса и образование окалины.
• Шов проверяется раньше времени. Операцию необходимо выполнять только после его остывания, иначе произойдет деформация соединения, что отрицательно скажется на прочности стыка.

Мастера хорошо знают все возможные ошибки. Многие из специалистов даже столкнулись с ними на практике в начале своей карьеры. Чтобы уменьшить вероятность ошибочных действий, рекомендуется первую пайку медных труб выполнять под наблюдением профессионала.

Пайка медных труб своими руками видео

Долговечные и прочные швы можно получить только при правильном и последовательном выполнении всех этапов работы. Соблюдая рекомендации, качественные стыки удастся создать твердым и мягким припоем. Для лучшего понимания темы следует посмотреть видео.

https://youtube.com/watch?v=mXOusvgi3So%3Ffeature%3Doembed

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

Особенности труб из меди

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

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

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

Медные трубы обладают такими достоинствами:

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

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

Методы пайки медных деталей

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

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

Инструменты и приспособления

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

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

По мощности горелки подразделяют:

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

Материалы для соединения меди

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

Флюс и паяльная паста

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

Применение флюса необходимо в случае:

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

На сегодняшнее время существуют следующие разновидности флюсов:

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

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

Виды припоев

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

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

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

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

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

Соединительные фитинги

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

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

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

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

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

Основные операции соединения при помощи горелки:

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

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

Недопустимые ошибки

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

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

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

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

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

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

Originally posted 2018-03-28 15:01:27.

Технологические особенности и ход работы

Если сталь обычно варят, то медь лучше паять. С пайкой меди при желании справится даже новичок, чего нельзя сказать про сварку. Пайка при низких температурах не портит структуру и практически не влияет на свойства металла, также необязательно приобретать дорогое оборудование, которое обычно сложно найти. Главное, паяльные соединения получаются надежными и термостойкими, что хорошо для отопления. Если захотеть, то можно своими руками выстроить водопровод, который прослужит долгие годы.

Виды медных труб

Трубы из меди могут быть отожженными и неотожженными.

• Отожженные трубы вторично нагревают до 700 градусов, именно это возвращает им эластичность. Такой вид труб более дорогой по сравнению с неотожженными. Из недостатков выделяют их ломкость, из-за нагрева стенки трубы становятся тоньше.
• Неотожженные медные трубы прочные и далеко не ломкие, но гибкими их назвать нельзя. При разводке такие трубы разрезают на небольшие куски и используют только совместно с фитингами.

В процессе достигается герметизация поверхности между трубой и муфтой через припой (термопластическое вещество). Припой становится более жидким при высоких температурах и заполняет пространство между муфтой и трубой, тем самым связывая их.

Для таких работ мастера используют переносной пост для сварки. В его состав входят газовые баллоны, редукторы, соединительные рукава, горелка и резак. Сварочные посты нужны для работ, связанных с резкой, пайкой, металлоконструкцией. Обычно он необходим при высокотемпературной пайке, потому что высокотемпературная пайка требует специального оборудования, в том числе переносной пост. Однако если есть желание самим научиться паяльному делу и самостоятельно заниматься ремонтными работами, то такой пост нужно приобрести.

Кроме того, для самостоятельной пайки необходимо ознакомиться с ГОСТ 19249-73 «Соединения паяные. Основные типы и параметры». Стандарт устанавливает обязательные нормы каждого вида изделия, объясняет аббревиатуры, классифицирует соединения.

Материалы и инструменты

Для производства работ по пайке медных труб необходимы специальные инструменты и материалы.

Существуют твердые и мягкие припои.

• Низкотемпературные припои те, у которых температура плавления меньше 300C. Предел прочности у них составляет 16-100 МПа. Такие припои позволяют выполнить работу при температуре, которая почти не влияет на характеристики меди. Практика показывает, что это дает менее прочные швы. Низкотемпературные используют для водоснабжения и отопления. Всем известно, что свинец негативно влияет на здоровье человека, поэтому существуют бессвинцовые припои. Используются они в конструкциях трубопровода питьевой воды. Бессвинцовый припой, по большей части, состоит из олова, остальное – примеси. Такой материал обходится недешево.
• Припои для высокотемпературной пайки обладают температурой плавления выше 300C и пределом прочности 100-500 МПа. А также плотностью шва, устойчивостью к высоким температурам. Но требуется большой опыт работы, у новичков же встречаются частые ожоги меди, этот металл легко пережечь. Офлюсованные припои хороши тем, что в их составе и на поверхности присутствует флюс. Использование дополнительного флюса не нужно даже для сложных конструкций.

• Флюс. Это пастообразное вещество, наносят его на поверхность трубы и фитинга. Паста защищает от окисления меди. Следует отдавать предпочтение составам, где есть хлорид цинка. Существует множество вариантов флюса, он может быть во флаконе с кисточкой, но специалисты рекомендуют приобретать материал в виде пасты.
• Труборез. Инструмент для резки медных труб, одно из главных приспособлений. Все труборезы имеют похожую конструкцию и мало чем различаются. Труборезы отличаются друг от друга конструкцией, более длинные ручки у прибора дают возможность применять меньше усилий.

Компактные труборезы подходят для труб, которые необходимо отремонтировать, и они уже встроены в конструкцию, но справиться с труборезами небольших размеров гораздо сложнее.

• Труборасширитель. Инструмент для увеличения диаметра трубы, установки одной конструкции в другую.
• Фаскосниматель (кромкорез). Принадлежность, необходимая для зачистки поверхности и снятия фаски.
• Фитинги. Соединительные детали, имеющие разные назначения и размеры.
• Термопаста. Используют пасту для подогрева труб. Контакт и шов промазывают термопастой.
• Теплоотводящие пасты. Обеспечивают надежную защиту соединений от распайки, препятствуют изменению цвета материала в ходе эксплуатации.
• Щетки и ершики. Щеткой и ершиком убираются излишки флюса в ходе работы, очищают соединения.
• Щипцы для труб. В целях безопасности горячие, раскаленные трубы можно брать только щипцами.
• Защитные рукавицы. Когда паяют, плавится металл, который при любом неосторожном движении оставит ожог на вашей коже. Флюсы оставляют химические ожоги.

Способы

Существует две технологии пайки медных труб.

• Низкотемпературная (используется мягкий припой) применяется в водопроводах или системах отопления. Среда, где применяется данная технология, должна иметь температуру не выше 110 градусов.
• Высокотемпературная пайка (твердый припой) применяется в системах с большой температурой и большим давлением. Используется преимущественно в промышленности.

Какой из двух способов выбрать – ваше лично дело. Но для высокотемпературной пайки нужна профессиональная горелка, которую найти в магазине не так легко, и стоит она немалых денег. При низкотемпературной допускается использование паяльной лампы или недорогой ручной горелки со сменным баллоном.

Пайка труб под азотом

Обработка азотом нужна для монтажа, а пайка медных труб без газообразного азота недопустима. Часто конструкции паяют жестким припоем, который позволяет при эксплуатации не беспокоиться о том, выдержит ли соединение высокую температуру. В процессе пайки жестким припоем медь нагревают до красного цвета металла, это оказывает отрицательное влияние на структуру самого материала. Образуется окалина на внутренней и наружней поверхности трубы. Окалина – остатки сгоревшей меди, которые образовались при ее нагревании. Стенки труб становятся значительно тоньше.

Азот не допускает истончение меди изнутри, а использование припоя не допускает разрушения меди снаружи. Пайка труб под азотом увеличит в разы срок службы системы.

Если вы решили использовать азот, то придерживайтесь следующих рекомендаций в работе:

• соедините магистраль с баллоном, в котором находится азот;
• затем произведите установку регулятора газа или ротаметра;
• редуктор азотного баллона отрегулируйте на минимальное давление азота, ротаметр устанавливают на скорость 5 м/мин;
• как только пайка окончена, по трубе пускается азот, делается это до того момента, пока труба полностью не остынет.

Пайка труб строительным феном

Возможна пайка труб строительным феном, если диаметр трубы небольшой. Манипуляции при этом методе схожи с применением горелки. С помощью такого соединения швы получаются очень прочными и выдерживают высокие температуры. У новичков при использовании этого способа неизбежны ожоги меди. Металл легко перегреть, именно из-за этого происходит разрыв материала.

Капиллярная пайка

Если у труб разнятся диаметры (разница не более 0,5 мм), используют метод капиллярной пайки. Спайка заполняет образовавшееся пространство между трубами. Нужно отметить, что как такового шва не получается, бесшовное соединение. Тогда используют твердые припои, их защитные функции лучше.

Индукционная пайка

Высокая частота тока способна оказывать благоприятное воздействие на металл. Индукционная пайка получила распространение из-за своей уникальности, работа этим методом проводится быстро, при этом материал не становится тоньше, а сохраняет свои качества.

Выявлены следующие плюсы:

• Тепло образуется в трубе без вмешательства извне;
• Все оборудование автоматизировано, устройства помогают получить желаемый результат с конкретными параметрами;
• Индукционная пайка проводится в вакууме, металл в данной среде защищен от коррозии;
• Экономия производственных ресурсов;
• Безопасность – при индукционной пайке не нужен пламя или газ, лишь нагревается конкретно шов.

Предварительная подготовка

Перед пайкой медных труб необходимо их подготовить.

Очистка поверхности

Качество связки припоя зависит от степени очищения спаиваемых поверхностей. Любые остатки каких-либо других веществ, грязи мешают проникать припою, уменьшают его текучесть. Все это приводит к тому, что вещество не распределяется равномерно, поверхность не полностью обработана припоем. Часто из-за этого не удается достичь качественной работы, и соединение выходит из строя.

Выделяют два способа очистки металла: химический и механический. Внешнюю часть трубы и внутреннюю часть фитинга очищают от оксидной пленки, грязи и примесей с помощью металлической щетки. Кроме этого, возможны варианты использования стальной шлифовальной шерсти или шкурки. После этого припой хорошо распределяется по поверхности.

Удобными в использовании являются очищающие салфетки на нейлоновой основе.

Значительный плюс, который отличает их от металлической щетки или шкурки, это то, что после очищения поверхности салфеткой не остается остатков очистки. После салфеток на нейлоновой основе на трубе не наблюдается крошек абразива или остатков стали.

Химический способ предполагает использование кислоты, которая реагирует с оксидами. Можно использовать флюс, который обезжиривает поверхность и активно борется с оксидами.

Использование флюса и сборка частей

На очищенную поверхность нужно нанести флюс. Он наносится на участок трубы, который будет соединяться фитингом или раструбом, хорошо распределите флюс на поверхности, чрезмерное количество флюса может негативно сказаться на соединении. Но также не стоит применять флюс с внутренней стороны фитинга. Регулируйте расход пасты.

После нанесения флюса нужно правильно соединить детали, чтобы избежать прилипания к поверхности посторонних частиц. Если пайка будет проводиться позднее, будет намного лучше, чтоб детали уже были собраны. Надо провернуть трубу до упора, тем самым проверив ее соединение и распределение флюса. После уберите остатки флюса заранее подготовленной для работы тканью. Соединение можно нагревать.

Для низкотемпературной пайки используют флюсы, в списке состава которых занимают не последнее место хлориды алюминия. Флюсы – опасные вещества, поэтому необходимо следить за тем, чтобы излишек не оставался на внешней части трубы. Такая невнимательность может привести к коррозии металла и протечке. После пайки вновь осмотрите поверхность, на ней будет немного флюса из-за теплового эффекта. Появившийся на трубе флюс нужно снова убрать.

При высокотемпературной пайке вместо флюса используют буру. Ее мешают с водой до густой консистенции каши. Можно использовать специальные пасты для высокотемпературной пайки. Если вы выбрали медно-фосфорный припой, то флюс к нему не нужно приобретать, он уже присутствует в составе. Лучше использовать комплект одного производителя, при этом согласовать это с видом пайки.

Раструбное утолщение

Для соединений в быту используют либо фитинги для пайки медных труб, либо раструбные утолщения.

Лучше выбрать вариант с раструбным утолщением, так нужно будет наложить лишь один шов на стыке труб.

• С торца детали обрабатываются вальцовочным труборезом. Срез должен быть ровным и строго перпендикулярным.
• С концов труб избавляются от фаски, пользуясь фаскоснимателем. Внутри и снаружи поверхности зачищаются.
• Один отрезок трубы зажимают в тисках, внутрь вставляют труборасширитель. Затем нужно осторожно расширить внутренний диаметр трубы, чтобы в нее поместился внешний диаметр второй трубы.

Перед ремонтными работами не забудьте убрать с конструкций пластиковые фрагменты, иначе они расплавятся и будут непригодны к использованию.

Этапы процесса

Рассмотрим процесс поэтапно для разных вариантов соединений.

Соединение при низкотемпературной пайке

Специалисты утверждают, что для такой работы нужно приобретать легкоплавкий припой и низкотемпературный флюс. Газовую горелку можно заправить смесью, в состав которой входят пропан, воздух или бутан.

Пламя нужно направлять строго по шву труб, перемещая по всей площади стыка. Это делается для равномерного нагревания всех участков. Не забывайте периодически промазывайте зазор припоем, постепенно он начнет плавиться. Как только пошло плавление, нужно отвести горелку, и вещество заполнит капиллярный зазор. Когда зазор полностью заполнился, деталям необходимо остыть в нормальных условиях, без перепада температур. Неостывшее соединение запрещается трогать.

В процессе важно не обжечь медь, это произойдет, если ее перегреть. Флюс может разрушиться, он не будет защищать металл от оксидов. Это, конечно, негативно скажется на эксплуатации системы.

Пайка высокотемпературного типа

Состав наполнителя газовой горелки меняется, теперь ее заполняют пропаном с кислородом или ацетиленом с воздухом. Разогрев не должен занимать много времени, устройство должно подавать синее пламя.

Пламя, как в случае с низкотемпературной пайкой, нужно подавать по всему стыку, меняя положение горелки. Когда металл разогреется примерно до 750 градусов, он станет темно-красного цвета. В этот момент нужно воспользоваться припоем, можно подогреть его горелкой. Однако припой в идеале должен нагреться от детали.

Изделию нужно сообщить такую температуру, при которой припой быстро расплавится и заполнит пространство между деталями. После полного заполнения нужно оставить конструкцию остывать.

Не оставляйте без внимания шов соединения и поверхность, обязательно уберите остатки флюса. Готовый трубопровод лучше промыть теплой водой, смыв излишки флюса и припоя.

Ремонт

Своими руками можно устранить возникшие неполадки в водопроводе или бытовой технике, например, холодильнике или сплит-системе.

Расслоение металла – часто встречающаяся проблема. В этом случае применяется высокотемпературная пайка, это значительно продлит срок службы системы. Нередкое явление – появление трещин на сгибах труб. Мастера рекомендуют применять низкотемпературную сварку.

Чтобы трещины не появлялись на изгибах, радиус самого изгиба должен быть не более 3,5 диаметра трубы при диаметре ниже 1,5.

В ремонте также перед началом работ необходимо очистить поверхности, иначе конструкция быстро выйдет из строя. При протечке фитинга придется вырезать эту часть трубы и впаять новую с новой муфтой. Если случилась поломка гайки или прокладки, то достаточно заменить только эту деталь.

Медь отличается высокой теплопроводностью, поэтому на руках обязательно должны быть рукавицы или перчатки, иначе ожога не избежать. Элементы берут только щипцами или защитными рукавицами.

Осторожно нужно применять флюс, следить, чтоб он не попал на тело. Иначе будет химический ожог. Если все-таки вещество попало на руки, нужно оставить работу и промыть место большим количеством мыльной воды.

Флюс медленно горит при нагреве, его пары токсичны, поэтому помещение, в котором осуществляются работы по пайке труб, должно хорошо проветриваться.

Обратите внимание на одежду, в которой собираетесь выполнять работы. Это не должна быть синтетика, потому что данный материал легко воспламеняемый. Лучше выбрать одежду из натурального хлопка.

Мастера советуют новичкам перед началом работы потренироваться на обрезках труб. Так, после пары тренировок результат будет намного лучше.

Причины дефектов

Процесс пайки не такой сложный, как кажется на первый взгляд. Но большинство продолжает допускать ошибки.

Рассмотрим самые распространенные.

• Дефекты на поверхностях труб, их частей, фитингов. Обратите внимание на поверхность трубы, фитингов. Из-за подобных повреждений впоследствии страдает качество шва.
• Грязь и остатки каких-либо материалов на трубах. После того как деталь обработали шкуркой или щеткой, эту часть нужно обязательно обработать обезжиривателем. Иначе остатки частиц помешают соединению.
• Плохой разогрев детали. Если плохо разогреть деталь, то припой не сплавится с поверхностью. При небольшой нагрузке произойдет расслоение по шву.

• Перегрев металла приводит к нарушению слоя флюса, нарушению его защитных функций. Появляются окиси и окалины.
• Преждевременная проверка соединения. Пока конструкция не остынет, ее нельзя трогать, иначе труба деформируется и будет непригодна к использованию.
• Игнорирование правил безопасности.
• Соединение труб со слишком большой разницей в диаметре. Разница в диаметрах труб должна быть не более 0,5 мм, иначе соединение будет непрочным и прослужит недолгий срок.

Мастер-класс по пайке медных труб смотрите ниже.

Особенности пайки меди

Особенности пайки меди нужно знать всем, решившим организовать домашнюю мастерскую. Зная, чем и как спаять медь с нержавейкой в домашних условиях, легко избежать множества ошибок. Не менее важно выяснить, как паять медь паяльником с латунью и другими материалами.

Общая информация

Прежде чем приступать к пайке меди, необходимо внимательно изучить ее методику. Попытки сразу использовать паяльник или другое оборудование точно ни к чему хорошему не приведут. Ответственные специалисты обязательно изучают тематические ГОСТы:

• 17325-79 (базовые определения и термины);
• 17349-79 (ключевые способы и методы);
• 19249-73 (виды соединений, получаемых пайкой);
• 859-78 (основные марки меди);
• 19250-73 (типы паяльных флюсов);
• 7219-83 (технические параметры бытовых паяльников).

Пайка меди проводится двумя ключевыми способами. При высокотемпературной методике производится нагрев до 900 градусов. Подобный подход дает очень хорошие результаты на трубах высокого давления. Разумеется, тут нельзя обойтись без специальных материалов — рядовой припой не справится с такой задачей. А в идеале под каждое конкретное задание должен подбираться свой тип припоя.

С инженерной точки зрения пайка представляет весьма сложный физико-химический процесс, при котором достигается неразборное соединение. Часть детали под воздействием нагретого вещества будет плавиться, при этом происходят такие частные процессы, как:

• смачивание;
• растекание;
• насыщение зазора;
• кристаллизация.

То, насколько прочным окажется стык, зависит от появляющихся химических связей между соприкасающимися слоями, а также между отдельными частицами. Преимущества пайки таковы:

• возможность связывать произвольное сочетание металлов;
• возможность начинать работу независимо от того, до какой температуры сначала прогреты изделия;
• возможность связать металлические и неметаллические вещества;
• доступность соединений для последующей распайки;
• сравнительно точная выдержка геометрии и габаритов изделия;
• минимизация внутренних напряжений и риска коробления;
• механическая крепость;
• довольно высокая производительность (особенно при капиллярной пайке).

Медь паять легче, чем многие другие металлы. Ее поверхность очищается от грязи без всяких проблем. Реакция разогретой на воздухе меди с кислородом и другими контактными веществами практически отсутствует. Потому можно отказаться от различных флюсов сложного состава. Трубопроводы паяют в основном по «капиллярной» методике, что усложняет отбор труб по геометрическим показателям, однако позволяет добиваться исключительно высоких результатов.

Важные особенности имеет пайка медных шин. Нахлест в этом случае должен быть равен сечению обрабатываемых деталей как минимум. В идеале нужно делать на 50% больше, потому что приходится еще готовить отверстия под болты и стягивать изделия. Можно и ряд мелких крепежей в два ряда вкрутить — тогда прочность дополнительно возрастет. Лужение производится отдельно для каждой части, чтобы припой гарантированно затек в щель.

Инструменты и материалы

В промышленной практике используются разнообразные методы соединения деталей из меди. В домашних условиях можно воспользоваться обычным электрическим паяльником. Кроме него потребуются еще такие принадлежности и оборудование:

• флюс;
• твердый припой;
• щетка из металла;
• комплект кисточек;
• устройство для разрезания труб (ручного или автоматизированного типа);
• горелка на природном газе.

Мощность используемой техники определяется тем, насколько высока температура плавки расходников. Роль флюса состоит в том, чтобы предотвращать формирование оксидных пленок на соединяемых участках. Еще одна его функция — усиленное распределение припоя по будущему шву. В качестве припоя полезнее всего пользоваться оловом. Оно плавится при сравнительно низкой температуре, что делает работу удобнее. Иногда пользуются серебряным составом, но несмотря на свою привлекательность, он стоит дорого.

В чистом виде серебро не применяют, его перемешивают с оловом и/или с медью. Мягким припоем пользуются только в тех случаях, когда надо соединять водопроводные трубы. При этом действуют два важных ограничения: на диаметр канала — до 10 см, и на температуру прогрева частей — до 130 градусов. В разряд мягких припоев входят:

• свинцово-оловянные сплавы (это наилучший вариант);
• композиции с небольшим вхождением олова;
• композиции специального состава.

Твердые припои используют, чтобы получить максимально крепкий и стабильный шов. В эту группу входят медно-цинковый сплав, сочетание меди с фосфором и сама чистая медь. Для наибольшей стабильности соединения целесообразно применять многокомпонентные смеси. Если нужно паять медные проводящие жилы, то придется пользоваться графитовым электродом. В таком варианте можно вовсе отказаться от припоя и флюса.

В ряде случаев для пайки меди применяется бура. Она делится на 2 ключевых типа — А и Б. Что немаловажно, оба вещества химически недостаточно устойчивы. Хранить их больше 6 месяцев не рекомендуется. Для пайки бура типа Б подходит несколько лучше.

В промышленных условиях и даже в некоторых продвинутых мастерских широко применяется пайка лазером. Подобный подход часто применяют ювелиры, потому что для них важна точность и возможность работать даже на очень ограниченных участках. По той же самой причине лазерное оборудование ценят и радиомонтажники. Нагрев строго заданной области позволяет исключить негативные изменения в смежных частях изделия. Никаких посторонних звуков не будет, как не будет и загрязнений на обрабатываемых участках.

Для работы с медными трубами широко применяют еще и пруток. Стоит учесть, что он позволяет также оценивать изменение температуры трубчатых изделий. Они достаточно прогреты, если пруток начинает плавиться сразу при касании. Чтобы процесс шел лучше, пруток иногда дополнительно нагревают горелкой. Важно: хороший результат достигается только при достаточной чистоте поверхности.

Как паять?

Рассмотрим, как правильно производить пайку, используя различные варианты.

При создании трубопровода можно спаять его части между собой даже в домашних условиях. Предварительная очистка проводится легко, и не требует агрессивных компонентов. Высокотемпературная пайка проходит при температуре от 450 градусов. Припоем в такой ситуации выступает серебро или сама медь. Капиллярная высокотемпературная пайка подразумевает обычно использование составов BAg или BcuP.

Рекомендован отжиг металла для его предварительного размягчения. Предотвратить чрезмерную потерю прочностных свойств помогает естественное охлаждение подготовленных швов. Усиленный обдув, тем более погружение в холодную воду, противопоказаны. Твердая пайка применяется для труб сечением 1,2-15,9 см, высокотемпературная — для газопроводов. В сантехнической практике сильный нагрев важен, если проводится монолитная состыковка деталей диаметром более 2,8 см, либо если предстоит обеспечить циркуляцию жидкости, прогретой более чем до 120 градусов.

К высокотемпературной обработке прибегают и при формировании отопительных контуров. Без труда можно будет создать отвод от уже подготовленной системы без демонтажных работ. Низкотемпературная обработка позволяет получать швы шириной от 0,7 до 5 см. Из-за малой прочности такое соединение непригодно для стыковки газовых труб. Зато отсутствие отжига позволяет сохранить прочность на достойном уровне, да и сама процедура безопаснее, таким способом можно получить швы от 0,6 до 10,8 см.

Нарезка труб по размеру производится обычно ручным труборезом. Ровный отрез получают, удерживая заготовку строго под углом 90 градусов к приспособлению. В соединяемых деталях не должно быть никаких заусенцев и задиров, способных помешать проходу жидкости. Перед нанесением флюса детали придется обезжирить. Излишки флюса недопустимы, как только его ровный слой нанесен, можно соединять части трубопровода и припаивать их друг к другу.

С алюминием

Но необходимо знать не только, как паять правильно медные трубопроводы или проволоку. Критически важно знать особенности пайки с алюминием — эта процедура тоже встречается достаточно часто. Она весьма трудна, и велика опасность производственного брака. Только очень аккуратное выполнение работы позволяет избежать массы проблем. Типовые флюсы как для алюминия, так и для меди, тут не подойдут.

Справиться с работой как следует сможет только подготовленный специалист. Для этого понадобятся обязательно специализированные расходники. В ряде случаев вообще нужно применять стальные муфты (другие переходники малоэффективны). Идеальный, по мнению экспертов припой (Castolin192FBK), представляет собой пруток с флюсовой низкотемпературной сердцевиной. Малая текучесть позволяет закрывать даже большие отверстия и тому подобные изъяны.

Иногда применяют поверхностную пайку. Тогда требуется максимально нарастить величину контактной площадки между деталями и припоем. На алюминиевой стороне заготовки формируют воронковидный раструб, куда вводится трубка либо проволочка из меди. По краю воронки льют припой, насыщая весь раструб: чем больше глубина воронки, тем лучше.

С нержавеющей сталью

Свои особенности имеет и соединение меди с нержавейкой. В этом случае применимы положения ГОСТа 17349-79. Рассчитывать на простоту процедуры не приходится, и критически важно использовать специализированные припои. Отказаться от использования флюса невозможно. Обязательно придется проводить все положенные этапы обработки по полной программе, применять все вспомогательные материалы.

Особенно важен используемый инструмент. Мелкие детали можно соединить даже простым электрическим паяльником. Чаще, однако, используют горелки. Они позволяют работать быстрее, упреждая окисление флюса. Но надо будет внимательно смотреть, чтобы поверхность не была перегрета.

В качестве припоя можно воспользоваться латунью. Если нужны ответственные соединения, целесообразно применять более дорогой вариант — комбинацию олова с серебром. Некоторые люди применяют радиотехнический припой, но тогда результат не гарантирован. Остывать припой должен естественным образом. Важно: в процессе работы придется обеспечивать интенсивную вентиляцию.

С железом

Спаять медь и листовое железо не так-то просто. Нагрев простой горелкой на пропане уже недостаточен. В качестве флюса подходит только бура. Идеальным припоем окажется латунь. Все прочие варианты не позволяют рассчитывать даже на приемлемый результат.