Пайка медных труб мягким и твердым припоем – как, и чем запаять трубки из меди

Трубы из меди имеют много преимуществ перед аналогами, сделанными из других материалов. Сборка трубопровода из медных труб преимущественно производится методом пайки, так как этот способ позволяет получить прочный и герметичный стык. В статье мастерсантехник расскажет, какое оборудование и материалы используют для пайки медных труб.

Технология пайки медных труб

Сам процесс пайки основан на герметизации стыковочного шва между трубой и муфтой (раструбом) с помощью термопластичного вещества – припоя. Этот материал плавится под действием высокотемпературного нагрева и затекает в стыки между трубой и муфтой (или раструбом).

В итоге, стыковочный узел покрывается слоем твердеющего по мере остывания припоя, который не только герметизирует, но и фиксирует место соединения трубы и муфты (раструба).

Такой тип монтажа усиливает надежность медных труб:  ведь отвердевший припой не ослабляет, а усиливает общие прочностные характеристики трубопровода.

К тому же, паяные соединения очень легко демонтируются, для этого достаточно лишь нагреть стык и разъединить трубу и муфту. То есть, используя пайку, мы можем получить высокопрочный водовод, демонстрирующий лучшие качества разборных и неразборных трубопроводов.

Материалы и оборудование для пайки медных труб

Существует два способа состыковки труб из меди: высокотемпературная сварка и низкотемпературная пайка с применением фитингов. Для самостоятельного проведения работ необходимо обзавестись следующими инструментами и материалами:

Такой набор инструментов для монтажа медных труб с материалами, обеспечит возможность самостоятельно провести работы по пайке трубопровода из меди.

Газовая горелка

Основным рабочим инструментом сборщика медного трубопровода является паяльник или газовая горелка.

Инструмент состоит из следующих элементов:

• Сопла, из которого выходит огонь, требующийся для разогрева труб в месте пайки;
• Пробки, удерживающей сопло;
• Капсуля, через который газ из баллона попадает в сопло;
• Трубки, соединяющей сопло с ручкой-держателем;
• Ручки;
• Шланга, соединяющего горелку с газовым баллоном;
• Запорно-регулирующего вентиля, предназначенного как для перекрытия газа, так и для ограничения количества его поступления;
• Баллона с газом.

Горелки, используемые для пайки медных труб, работают на следующих видах газовой смеси:

Любой газ можно дополнительно смешивать с кислородом, что приведет к снижению количества топлива, необходимого для выполнения работы.Специалисты различают:

• Бытовые горелки;
• Профессиональные горелки;
• Ацетилен-кислородные аппараты.

Бытовые горелки

Бытовая пропановая горелка нагревает пламя до температуры 1000ºС – 1500ºС, что вполне достаточно для пайки. Такое устройство оснащено одноразовым баллоном небольшого размера.

Преимуществами бытовой горелки являются:

• Мобильность. Устройство можно свободно перемещать в пространстве и паять даже в труднодоступных местах, например, при разводке системы водоснабжения в ванной комнате;
• Многофункциональность. Большинство горелок, предназначенных для бытового использования, дополняются различными видами сопел, что позволяет регулировать не только мощность выходящего пламени, но и скорость разогрева металлов;
• Безопасность при использовании. Максимальный уровень безопасности достигается путем установки на устройство обратного клапана, блокирующего подачу газовой смеси.

Бытовые горелки чаще всего используются для пайки труб небольшого диаметра, например, для сборки трубопровода к кондиционеру.

Профессиональный инструмент

Профессиональные горелки в отличие от бытовых инструментов способны нагреть пламя до температуры 1500ºС – 2000ºС. Кроме этого к устройству можно подключить многоразовый баллон, который, как правило, заправляется пропан-бутановой смесью. Для удобства использования профессиональный инструмент устанавливается в специальный ящик, который обеспечивает мобильность устройства. Дополнительно горелка оснащается:

Профессиональный инструмент наиболее часто используется для пайки труб больших диаметров в промышленных масштабах или при необходимости получения более ровного и прочного шва, например, при сборке газопроводов.

Ацетилен-кислородные горелки

В отдельную группу выделяется газовая горелка, работающая на ацетилен-кислородной смеси. Такое устройство может быть как бытовым, так и профессиональным.

Преимуществами использования ацетилен-кислородной горелки являются:

• Увеличенная температура выходящего пламени;
• Экономичность, которая достигается за счет работы в более высоком температурном режиме.

Однако в ацетилен-кислородной горелкой требуется работать предельно аккуратно, так как:

• В помещении, в котором происходит пайка труб, сильно увеличивается уровень загазованности, что приводит к необходимости соблюдения всех норм безопасности (открытые окна, отсутствие легковоспламеняющихся предметов и так далее), в том числе и индивидуальной;
• Вероятность перегрева металла, что приведет к деформации и возникновению дефектов.

Паяльники электрические для пайки медных труб

Электрический паяльник для пайки медных труб удобно применять там, где не возможно применение газовой горелки. Это такие места рядом с кафелем, обоями, горючими материалами и т.д.

По типу нагревательного элемента электрические паяльники делятся на керамические, нихромовые, индукционные и импульсные.

В керамическом паяльнике нагревающим элементом выступает керамический стержень, к контактам которого подведено напряжение. Использование керамики дает следующие преимущества:

• Увеличенный срок службы паяльника, по сравнению с нихромовым;
• Быстрый нагрев с достижением более высоких температур;
• Широкий диапазон регулирования мощности и температуры жала.

К недостаткам керамического паяльника можно отнести высокую хрупкость керамических элементов. Паяльник не выдерживает ударов и падений.

В нихромовом паяльнике нагревательным элементом выступает нихромовая спираль, на которую подается ток низкого напряжения. Спираль менее долговечна, но дешевая и проста в использовании.

В индукционном паяльнике нагревательным элементом служит индукционная катушка, которая разогревает сердечник.

Импульсный паяльник способен быстро (в течение нескольких секунд) разогреть наконечник путем нажатия на кнопку пуска. После окончания процесса пайки кнопка отпускается и паяльник выключается. Наконечником выступает медная проволока, которая включена в цепь с частотным преобразователем и высокочастотным трансформатором.

В зависимости от производителя может работать от разных видов электричества. Паяльники, питающиеся от сети 220В более лёгкие, чем их аналоги, запитанные через понижающие устройства.

При приобретении паяльника нужно обратить внимание на некоторые его технические характеристики. Чем значение мощности паяльника больше, тем быстрей будут, разогревается детали, и проходить их спаивание. От мощности, также зависит то, какой диаметр трубы мы сможем прогреть. Чем она выше, тем больший диаметр труб можно будет спаять.

Составы для пайки

В качестве высокотемпературного припоя используют тонкую медную проволоку, содержащую до 6 процентов фосфора. Температура плавления этого припоя равняется 600-800 градусам Цельсия. А в роли низкотемпературного припоя используется оловянная проволока, которая расплавится даже при 300-400 градусах Цельсия.
Флюс для пайки медных труб можно использовать и в виде отдельной жидкости, наносимой прямо на трубу и муфту, еще до сборки стыковочного узла, и в виде твердого вещества, расплавляемого в зоне пайки. Первый вариант, конечно же, эффективнее второго, да и процесс ввода жидкого флюса реализуется намного проще, чем плавка твердого вещества в зоне пайки.

Паста для пайки медных труб – это тот же флюс, только в виде загустевшей смеси, которую можно нанести на трубу и до процесса стыковки и после него. Причем, как и любой другой флюс, паста не только улучшает адгезию припоя к телу трубы, но и препятствует проникновению пузырей воздуха в стыковочный шов.  Ну и после того, как все инструменты и материалы будут собраны, можно приступать к процессу подготовки стыковочного узла.

Дополнительные инструменты

Перед пайкой трубы необходимо подготовить. Для выполнения этой работы потребуются дополнительные инструменты, такие как:

• Труборез подбирается в зависимости от размеров трубы, которые необходимо нарезать. Некоторые производители выпускают универсальные труборезы, которые подходят для нарезки труб различных диаметров. Чтобы срез получился максимально ровным и аккуратным, труба укладывается строго перпендикулярно режущему элементу.

• Фаскосниматель – специальное оборудование для очистки концов труб после резки. Устройство помогает удалить заусенцы и выровнять деформированную поверхность трубы, что позволяет в результате получить более ровный и прочный шов.
• Труборасширитель. Чтобы соединений труб было максимально надежным, необходимо конец одной из соединяемых труб несколько увеличить в диаметре. Именно для этой цели и используется такое устройство, как труборасширитель.

• Медные трубы применяются для изготовления различных трубопроводов. Чтобы сделать систему сложной конфигурации, понадобится специальный трубогиб.

Все дополнительное оборудование подбирается в соответствии с диаметром медных труб, подлежащих соединению методом пайки. Использовать фаскосниматель, труборез, труборасширель и трубогиб не сложно. С этой задачей легко справится даже начинающий мастер.

Пайка медных труб

Для сборки стыковочного узла в бытовых трубопроводах используются либо специальные фитинги для медных труб под пайку, либо раструбные утолщения на торцах труб. Причем вариант с раструбом выглядит предпочтительнее: ведь в данном случае накладывается всего один стыковочный шов.

Раструбное утолщение можно создать прямо в теле трубы и для этого нужно сделать следующее:

• Во-первых, торцы труб обрезаются с помощью вальцовочного трубореза. И срез торцов обязан быть строго перпендикулярным центральной оси трубы.
• Во-вторых, с торцов первой и второй трубы снимают фаску, используя для этого особый инструмент – фаскосниматель. После чего внутренняя и внешняя часть первой и второй трубы зачищается медной щеткой.
• В-третьих, первый отрезок трубы откладывают в сторону, а второй – зажимают в тисках и вставляют в него калибр труборасширителя. Далее, используя труборасширитель, нужно развальцевать внутренний диаметр второй трубы таким образом, что бы в него помещался внешний диаметр первой трубы. Глубина развальцовки должна равняться диаметру трубы.

После окончания развальцовки на торце второй трубы образуется раструб, готовый принять гладкий торец первой. Причем степень готовности раструба нужно проверять в процессе его изготовления, используя для этих целей гладкий торец первой трубы.

Поле подготовки раструбы или приобретения муфты можно приступать к пайке стыка. При этом необходимо сразу же определится с типом припоя и разновидностью процесса пайки.

Если выбран мягкий припой, то процесс пайки будет выглядеть следующим образом:

• Обработанный и развальцованный под раструб стык собирают, примеряя детали, друг к другу.
• Если компоненты соединения собираются без замечаний, то на внутреннюю поверхность раструба и на внешнюю поверхность трубы наносят слой флюса (пастообразного или жидкого). А сами трубы стыкуют в раструбный узел.
• После сборки узла в дело вступает газовая горелка для пайки медных труб, которой прогревают место стыка до 300-400 градусов Цельсия. Температуру прогрева контролируют по цвету флюса: как только он потемнеет – нужно браться за припой.
• Проволочный припой раскручивают и, выпрямив конец, вносят в зону пайки. Легкоплавкое олово начинает таять при контакте с разогретой трубой. Разогретая масса скользит по флюсу прямо в шов, заполняя пространство между трубой и раструбом. Причем некоторая часть припоя остается в виде наплыва, поверх кольцевого шва. Разумеется, в процессе пайки трубу проворачивают вокруг оси, слегка разогревая место пайки. Греть припой в этом случае не нужно. Ведь температура размягчения олова равняется всего 300-400 градусам Цельсия – то есть – температуре разогретой горелкой трубы.

В итоге, стыковочный шов заполняется припоем, герметизирующим и фиксирующим трубу.

Высокотемпературная пайка медных труб твердым припоем выполнятся немного по-другому. Отличия в процессе пайки проявляются на этапе плавления припоя.

Ну а сама технология высокотемпературного соединения выглядит следующим образом:

• Стыковочный узел обрабатывается пастообразным флюсом и собирается. То есть в раструб вставляется труба или в муфту монтируют сразу две трубы.
• Собранная конструкция прогревается для оплавления флюса и водружается на жаростойкую опорную поверхность.
• Далее, в точку стыка трубы и раструба (муфты) вводится медный припой, разогреваемый газовой горелкой. Размягченная медная проволока налипает на место стыка и растекается по поверхности трубы.
• После первого контакта трубы чуть проворачивается и размягченный  горелкой проволочный припой наматывается на следующий участок стыка. И так далее, до образования кольцевого шва.

В итоге, получается чрезвычайно прочный и абсолютно герметичный сварочный шов. И такую технологию соединения стыков можно использовать для пайки не только домашних трубопроводов, но и для линий высокого давления, применяемых в автостроении, машиностроении и самолетостроении.

Видео

В сюжете — Как спаять медные трубы

В сюжете — Пайка медных труб электрическим паяльником

В сюжете — Труборасширители для медных труб разных типов

В сюжете — Профессиональные горелки для пайки медных труб

В сюжете — Мастер-класс  монтажа мягкими медными трубами на пайке

В продолжение темы посмотрите также наш обзор Плюсы и минусы использования медных труб для водопровода

Источник

https://santekhnik-moskva.blogspot.com/2021/05/Oborudovaniye-dlya-payki-trub-iz-medi.html