Правила пайки меди и бронзы

Пайка металлов довольно широко используется в быту и производстве, особенно там, где не требуется особая прочность соединения или есть необходимость в последующем разъединении деталей. Процесс пайки несложен, но имеет свои особенности, без учета которых невозможно получить качественный стык.

Пайка металлов выполняется разными способами, не только паяльником (как часто происходит в быту). В нашей статье мы расскажем о плюсах и минусах этой процедуры, рассмотрим ее варианты и опишем технологию пайки металлов.

Пайка металлов — это технологическая операция, в результате проведения которой образуется неразъемное соединение металлов, находящихся в твердом состоянии. Проводится эта операция с помощью специального присадочного материала — припоя, температура плавления которого ниже, чем температура плавления материалов, подлежащих обработке. Процесс пайки имеет некоторые общие черты с процессом сварки методом плавления, но в данном случае растворение и диффузия наблюдаются не только у припоя, но и у спаиваемого металла.

Соединение, образовавшееся в процессе пайки металлов, должно соответствовать служебным свойствам изделия и условиям его эксплуатации. Исходя из этого, особые требования могут предъявляться к степени герметичности, коррозионной стойкости, вакуум-плотности, способности противостоять перегрузкам и термоударам, уровню электросопротивления и т. д.

В процессе пайки основной материал растворяется в жидком припое. Образуются эвтектик и твердые растворы. Между припоем и металлом возникает взаимная диффузия компонентов, завершающаяся кристаллизацией жидкой прослойки.

Степень прочности соединения, образовавшегося в процессе пайки, зависит от нескольких факторов. Прежде всего, это химический состав материалов, находящихся в работе. Он определяет выбор температуры и времени продолжительности пайки, характер физико-химических и диффузионных процессов, протекающих между основным материалом и припоем.

Показатели механической прочности будут тем выше, чем больше степень взаимной диффузии между расплавленным припоем и металлом. Повлиять на прочность пайки может и величина зазора. Его минимальные размеры обеспечат возможность качественного и быстрого затекания припоя в имеющиеся полости, в результате чего значение временного сопротивления паяного соединения окажется больше значения временного сопротивления самого припоя.

Плюсы и минусы пайки металлов

Способ соединения металлических заготовок с помощью пайки позволяет:

• соединять материалы с отличающимися химическими и физическими свойствами;
• проводить работы в труднодоступных местах, где применить сварку невозможно;
• работать с изделиями любого размера и формы;
• выполнять обработку всех плоскостей касания;
• добиваться качества соединений за счет отсутствия внутреннего напряжения;
• справляться с поставленными задачами на основе имеющихся базовых знаний о процессе пайки металлов и наличии минимальных навыков.

К минусам пайки можно отнести:

• Невысокую, в сопоставлении со сварочным швом, прочность соединения. Это обусловлено свойствами материала, применяемого в качестве припоя.
• Низкую термостойкость, исключающую возможность применять пайку в отношении конструкций, эксплуатируемых в условиях высоких температур.
• Низкий уровень производительности труда. Пайка представляет собой процесс точечного воздействия на поверхность обрабатываемого материала, поэтому в массовом производстве практически не применяется.

Виды пайки металла

Из-за существенного количества классифицируемых параметров выделяется достаточно много видов пайки. Определяются они в соответствии с технологической классификацией, прописанной в ГОСТ 17349-79. По этому документу, виды пайки различаются по способу получения припоя, по источнику нагрева, по характеру заполнения зазора припоем, по типу кристаллизации шва, по способу удаления оксидной пленки, по характеристикам давления в стыке, по одновременности выполнения соединений.

Одним из основных параметров классификации пайки металлов является температура плавления припоя. Пайка считается высокотемпературной, если процесс плавки начинается при значениях, превышающих 450 °C, и низкотемпературной, если плавление возможно при меньших показателях.

Низкотемпературная пайка имеет ряд преимуществ. Это несложный в исполнении процесс, который осуществляется с минимальными затратами. Применять данный вид пайки можно в отношении тонких пленок и миниатюрных изделий. За счет хорошей электропроводности и теплопроводности припоев возникают условия для соединения разнородных материалов. Поэтому низкотемпературная пайка активно используется в области электроники и микроэлектроники.

Высокотемпературная пайка имеет свои достоинства. С ее помощью можно изготовить герметичные, вакуумно-прочные соединения, которые позволят конструкции функционировать в условиях высокого давления. Они способны выдержать существенную нагрузку и обладают ударопрочными качествами. Высокая температура возникает в результате нагрева материала с помощью газовых горелок и среднечастотных или высокочастотных индукционных токов.

Обработка изделия с неравномерными или некапиллярными зазорами происходит в процессе композиционной пайки. В этом случае используются специальные композиционные припои, в состав которых входит легкоплавкая составляющая и наполнитель с температурой плавления выше, чем температура пайки. Благодаря этому он остается нерасплавленным и заполняет имеющиеся между частями изделия зазоры. Его задача — создать среду для распространения легкоплавкой составляющей.

Классификация видов пайки, исходя из характера получения припоя для пайки металлов, представлена в двух вариантах:

• Пайка готовым припоем. Плавление припоя происходит в результате нагрева. Он заполняет зазор между деталями и за счет действия капиллярных сил удерживается в нем. Роль, которую играют капиллярные силы в данном процессе, очень значительна. Они обеспечивают максимальную возможность проникновения припоя в имеющиеся полости, благодаря чему обеспечивается высокий уровень прочности.
• Реакционно-флюсовая пайка. В данном случае процесс обеспечивается за счет реакции вытеснения, происходящей между основным материалом и флюсом для пайки металла. Итогом этого процесса является образование припоя. Описать этот процесс можно следующим образом: 3ZnCl2 (флюс) + 2Al (металл, с которым происходит соединение) = 2AlCl3 + Zn (образовавшийся припой).

Для того чтобы осуществить процесс пайки, необходимо произвести соответствующую подготовку изделий и обеспечить наличие флюса, припоя и источников тепла.

Среди многочисленных способов нагрева деталей, подлежащих пайке, в домашних условиях самым распространенным является нагрев паяльником или строительным феном.

Электрический или газовый паяльник может использоваться при низкотемпературной пайке. Благодаря тепловой энергии, которая аккумулируется в массе его металлического наконечника, он нагревает металл и припой, обеспечивая возможность соединения деталей.

Если рассматривать нагревательное оборудование с точки зрения его универсальности, стоит обратить внимание на газовые горелки и заправляемые бензином или керосином паяльные лампы. Их использование обеспечивает возможность проведения не только высокотемпературной, но и низкотемпературной пайки, требующейся в процессе соединения массивных деталей.

В процессе соединения металлов пайкой могут использоваться и другие методы нагрева:

• Индукционный метод. Нагрев происходит в катушке-индикаторе, через которую пропускается электрический ток. Использование данного метода позволяет создать условия для быстрого нагрева толстостенных деталей, что является бесспорным преимуществом в процессе припаивания твердосплавных резцов к режущему инструменту.
• Пайка электросопротивлением. Паяемые изделия в данном случае рассматриваются как части единой электрической цепи. Теплота выделяется в результате прохождения через детали тока.
• Пайка методом погружения. Происходит в расплавленных припоях и солях.
• Электролитная, дуговая, экзотермическая пайка.
• Пайка лучами, нагревательными матами и штампами.

Припой и флюс

Степень важности использования в процессе работы качественных припоев трудно переоценить. Они должны быть изготовлены из чистых металлов или их сплавов в виде порошка, пасты, стержня, таблетки, тонкой фольги или гранул. Основными характеристиками припоев являются их температура плавления и смачиваемость. Прочность соединения молекул припоя с заготовкой должна быть выше прочности соединения молекул самого припойного материала.

Температура плавления припоя должна быть ниже, чем температура плавления заготовок. Величина данного показателя лежит в основе деления припойных материалов на тугоплавкие и легкоплавкие.

К легкоплавким относятся припои, созданные основе олова и свинца, которые могут применяться как в чистом виде, так и с добавлением всевозможных компонентов. Основу тугоплавких припоев для плавки металла составляют серебро и медь. К ним относятся медно-цинковые припои, используемые в процессе пайки стальных заготовок, а также изделия из меди и бронзы.

Пайка черных металлов медно-фосфорными припоями не допускается.

Хорошими показателями прочности отличаются серебряные припои. Их используют при необходимости пайки деталей, в процесс эксплуатации которых присутствует вибрация или удары.

Никелевые припои обеспечивают качественное соединение частей конструкции, работающих в условиях высоких температур.

Золотые припои необходимы для того, чтобы спаять золотые ювелирные изделия или трубки, которым предстоит работать в вакууме.

При спаивании магниевых заготовок или деталей, изготовленных из сплавов данного металла, применяются магниевые припои.

Флюсы

Задача флюсов – удалить уже имеющуюся оксидную пленку и не допустить образования новой. Каждый из них имеет собственный состав и обладает определенными свойствами.

В соответствии с существующей классификацией флюсы делят на:

• активные и нейтральные;
• жидкие, твердые, пастообразные и гелеобразные;
• флюсы с низкой и высокой температурой;
• водные и безводные.

Самыми распространенными флюсами, применяемыми в процессе пайки металлов, являются канифоль, хлористый цинк, ортофосфорная кислота, борная кислота и ее натриевая соль (бура).

Технология пайки металлов

Технологический процесс пайки металлов осуществляется в следующем порядке:

• Предназначенные для соединения поверхности зачищаются. С них снимается фаска.
• Тонким слоем наносится подобранный в соответствии с характеристиками обрабатываемого материала флюс. Для того чтобы он лучше распределился, поверхность деталей предварительно лудят.
• Заготовка разогревается с помощью горелки в определенном радиусе от места соединения. Область стыка прогревается до температуры, существенно превышающей температуру плавления припоя.
• На разогретый участок соединения помещают припой, который начинает плавиться и заполнять имеющийся зазор.
• Процесс остывания спаянной детали должен быть естественным. В противном случае гарантировать качество соединения будет невозможно.

В процессе соединения меди и титана может применяться технология пайки без припоя. В ее основе лежит принцип контактного плавления. При нагреве материалов до необходимой температуры в месте контакта образуется расплав. Он заполняет имеющийся зазор, и в результате диффузии происходит процесс соединения частей конструкции.

Применять пайку можно в качестве способа соединения труб теплообменников, в холодильных установках, системах, передающих жидкости и газы.

Процесс пайки металлов может обеспечить возможность соединения частей конструкций, состав которых неодинаков. Для того чтобы выполнить эту задачу, требуется правильно выбрать припой и учесть разницу температуры его плавления с температурой плавления материалов, подлежащих обработке.

Оцените, пожалуйста, статью

Всего оценок: 2, Средняя: 4

Как паяют медные трубы

Среди продукции из цветных металлов особое место занимают медные трубы, которые не боятся коррозии и отлично переносят агрессивные среды. С их помощью можно решать специфические задачи, которые не под силу любому другому материалу. Высокая ответственность возлагается на качество соединения изделий данного типа между собою, для чего применяется несколько технологий.

• Области применения
• Методы соединения
• Подробнее о капиллярной пайке
• Флюсы и припои
• Особенности работы с мягким припоем
• Работа с твердым припоем
• На что обратить внимание

Чаще всего трубы из меди применяют для транспортировки газа и в качестве водопроводов. Производство газового оборудования, тормозных и гидравлических систем, автокондиционеров и теплообменников невозможно представить без медного трубопроката.

Тот факт, что медные трубы можно надежно соединить, не используя при этом сварку, делает их привлекательным вариантом для создания транспортных магистралей для вязких горючих сред. При этом речь идет не только о бытовых системах. К примеру, из меди довольно часто изготовляются топливопроводы для автомобилей.

Медь очень удобна для обустройства водопроводов, так как она не боится коррозии при постоянном контакте с влагой. Для подобных систем характерна значительная продолжительность срока службы, без необходимости ремонтных мероприятий.

Также следует отметить стойкость труб из меди к повышенному давлению (до 230 атм.), по сравнению с изделиями из пластика или стали. Особенно ценится их способность хорошо переносить замерзание. Изделия хорошо переносят воздействие хлора и обладают антисептическими свойствами.

Для коммутации медных труб между собой могут применяться несколько способов, зависящих от места проведения работы и требований к трубопроводу (он может быть монолитным или разборным).

Варианты монтажа соединений:

• сварка;
• пайка;
• фитинги.

Сварка медных труб осуществляется при помощи графитовых, вольфрамовых, медных или угольных электродов. Для организации соответствующих условий потребуется наличие азота, аргона или гелия. Работа проводится сварочным аппаратом постоянного тока или специальной горелкой. Этот метод имеет один серьезный недостаток, который заключается в значительном различии характеристик сварочного соединения и материала трубы. Это касается как химического состава и молекулярной структуры, так и способности проводить электричество и тепло. Доверять такую работу нужно только квалифицированному специалисту, так как любая ошибка может привести к расхождению шва.

Вместо довольно сложной для реализации сварки в обычных условиях практикуется пайка медных труб. Для этого используется газовая горелка или паяльная лампа. Существует низкотемпературная и высокотемпературная спайка, которые различаются типом припоя и режимом реализации.

Для создания неразъемного соединения медных труб используются также пресс-муфты и обжимные фитинги. Припой здесь заменен переходным кольцом. В первом случае для обжима применяются специальные клещи, во втором – накидные гайки (их зажимают с помощью ключа). Во время закручивания гаек необходимо добиться состыковки торцов медных трубок между собой. Благодаря притиранию металла достигается создание плотного и прочного соединения. Если надеть муфту правильно, соединение не будет протекать длительное время.

Подробнее о капиллярной пайке

Чаще всего в бытовых условиях медные трубопроводы организовываются с помощью капиллярной пайки. Сутью этого метода выступает так называемый капиллярный эффект, предусматривающий возможность поднятия жидкости (жидкого припоя) при помощи адгезии. Главным условием является то, чтобы смоченные стенки были разделены небольшим расстоянием.

Организация стыковочного узла для медных труб в бытовых условиях осуществляется с помощью специальных фитингов для пайки или раструбных утолщений. Раструбный способ считается более надежным, так как речь в таком случае идет о создании всего одного стыка. Исходя из этого, если есть возможность, вместо фитингов рекомендуется использовать раструбные соединения.

Порядок подготовки раструбов

Обрезка труб по размеру осуществляется вальцовочным труборезом. Важно добиться строгой перпендикулярности торцевых срезов по отношению к центральной оси.

Далее снимают фаску с обоих концов. Для этого потребуется наличие особенного приспособления – фаскоснимателя. Дальнейшая зачистка внутренних и наружных поверхностей соединяемых труб реализуется медной щеткой.

Вставив один из отрезков трубы в тиски, производят его развальцовку, чтобы добиться свободного погружения в него второго отрезка. Для этой цели используется специальный труборасширитель соответствующего диаметра.

Результатом развальцовки является обустройство раструба на одном из концов медной трубы. Тестирование уровня его готовности по ходу процедуры проводится периодическим погружением другого, гладкого конца.

Применение паяльного аппарата

Кроме уже упомянутого трубореза, фаскомнимателя и расширителя труб, для проведения пайки медных труб потребуются и некоторые другие инструменты. Речь, прежде всего, идет о паяльнике. Благодаря этому аппарату на соединяемом участке создается высокотемпературная зона для разогрева труб и припоя.

Как правило, функция паяльника выполняется специальной газовой горелкой.

Для процедуры, где используется мягкий припой, вполне сгодится компактное ручное приспособление, работающее на пропане. Как правило, такие аппараты комплектуются газовыми баллонами одноразового типа, прикрепленными на рукоятку. Несмотря на небольшие габариты, горелки данного типа способны обеспечивать нагревание до +1100 градусов: для работы с мягким припоем этого вполне достаточно. При покупке рекомендуется выбирать модели с пьезорозжигом, что заметно упрощает проведение пайки.

Держатели газовых горелок ручного типа оснащаются регулировочным вентилем, позволяющим корректировать длину пламени. Этот же вентиль позволяет прекращать подачу газа по окончанию работы. Назначением обратного клапана является перекрывание подачи топлива, если пламя затухнет.

Другие необходимые материалы

Припой реализуется прутками или проволокой с более низкой температурой плавления по сравнению с медью. Это дает возможность соединять медные трубы методом плавления.

Для пайки потребуется щетка со стальным ворсом. С ее помощью трубы и фитинги зачищают для последующего соединения. Щетку можно заменить мелкозернистой наждачной бумагой.

Не обойтись без флюса для пайки и кисти (чтобы наносить флюс). Еще потребуется огнеупорная прокладка, молоток, тиски, рулетка.

Флюсы и припои

Хорошее качество коммутации можно обеспечить как мягкими, так и твердыми припоями для медных труб.

При использовании низкотемпературных материалов прочность соединительных швов несколько снижается, зато используемый при этом температурный режим не нарушает целостности меди. Как правило, на 95% эти припои состоят из олова. Особенно востребованы вещества, содержащие определенную долю серебра.

Высокотемпературную пайку осуществляют с помощью твердого медно-фосфорного припоя (доля фосфора составляет примерно 6%), поступающего в продажу в виде прутков.

Под флюсом понимается специальный состав в виде жидкости или пасты, благодаря которому расплавленный материал затекает внутрь соединения. Это достигается за счет улучшения адгезии припоя к трубе и созданию защиты для соединительного шва от проникновения в него воздушных пузырьков. В данном случае разрешается использование любого флюса для меди. Они обычно изготовляются на основании хлорида цинка или буры.

Особенности работы с мягким припоем

С помощью низкотемпературного метода производят монтаж водопроводов и систем отопления, а также пайку трубок кондиционеров и холодильников, температура среды которых не превышает +130 градусов. Таким способом можно соединять трубы сечением не более 10 см. По ходу работы медные изделия вальцуют, зачищают, обрабатывают флюсом и вставляют друг в друга. Соединительный участок необходимо разогреть до +200-250 градусов, с дальнейшим нанесение припоя на стыковочные кромки.

Используя горелку, важно не переусердствовать, так как ее температура иногда поднимается до +1000 градусов. Поэтому разогрев скрепляемых поверхностей рекомендуется проводить сериями по 15-20 секунд, постоянно перемещая пламя. Ориентиром для уровня нагрева обычно выступает цвет флюса (он должен потемнеть). Далее мягкий припой вводится в рабочую зону: при контакте с медной основой происходит плавление и затекание олова по флюсу в шов. Необходимо добиться полного заполнения разогретым материалом пространства от раструба до трубы.

https://youtube.com/watch?v=Fz6CkG-QtzI

Работа с твердым припоем

Спаивать медные коммуникации твердым припоем рекомендуется в тех случаях, если их планируется применять для работы в температурном режиме более +110 градусов. В таком случае для создания температуры выше +700 градусов подходит газопламенный метод. При этом необходимо провести отжиг меди, чтобы ее размягчить.

Благодаря использованию медно-фосфорного припоя флюс можно не применять: главное, добиться равномерности нагрева коммутируемых кромок. Что касается этапов работы, то они такие же, как и при работе с мягким припоем.

На что обратить внимание

Проводя пайку медных труб своими руками, следует помнить о типичных ошибках, допускаемых начинающими мастерами:

• слабый прогрев трубы или припоя. Результатом этого будет недостаток размягчения проволоки припоя, из-за чего она прилипнет к флюсу лишь фрагментарно. Первое же включение трубопровода может спровоцировать растекание шва;
• недостаточная накладка флюса. Намазывать пасту нужно очень внимательно, не оставляя пропусков. В противном случае припой или вообще не прилипнет, или отпадет после набора жесткости;
• перегревание трубы. Это приводит к выгоранию флюса.

По ходу пайки в домашних условиях необходимо тщательно соблюдать правила техники безопасности, так как речь идет об использовании открытого пламени и химреактивов. Работать нужно в очках, рукавицах и фартуке. Желательно, чтобы рабочее место было оснащено хорошей вытяжкой.

Общие сведения. Пайкой (паянием) называют процесс соединения металлов в твердом состоянии при помощи расплавленного вспомогательного (промежуточного) металла или сплава, имеющего температуру плавления ниже, чем соединяемые металлы.

Преимущества пайки перед другими способами соединения металлов: простота и высокая производительность процесса; сохранение точной формы, размеров и химического состава деталей, а при пайке низкотемпературными припоями — сохранение структуры и механических свойств металла, простота и легкость последующей обработки, а кроме того, низкая себестоимость восстановления детали. Основные недостатки пайки низкотемпературными припоями — низкая температура плавления и не всегда достаточная прочность соединения.

При ремонте машин пайку широко применяют для восстановления радиаторов, топливных баков и топливопроводов, электрооборудования, карбюраторов, кабин оперения и других деталей.

Припои. К припоям предъявляются Следующие основные технологические требования: высокая жидкотекучесть и хорошая смачиваемость соединяемых поверхностей; достаточная прочность и пластичность паяных соединений, устойчивость к коррозии. Название припоя определяется его основным компонентом или основными компонентами, а при содержании драгоценных или редких металлов — названием этих металлов (серебряные, золотые и др.).

В ремонтной практике чаще используют оловянно-свинцовые, медные, медно-цинковые, а также серебряные припои.

Оловянно-свинцовые припои представляют собой сплавы олова и свинца с небольшим содержанием сурьмы. В зависимости от содержания сурьмы их разделяют на три группы: бессурьмянистые 10, 40, 61 и 90; малосурьмянистые у 30-0,5; у 40-0,5 и др.; сурьмянистые у 10-2; у 15-2; у 25-2 и др. Цифры после букв показывают среднее процентное содержание олова в припое, а цифры после черточки — максимальное процентное содержание сурьмы. Все три группы оловянно-свинцовых припоев являются низкотемпературными. Эти припои характеризуются хорошей смачиваемостью поверхности большинства металлов и высокой пластичностью; их низкая температура плавления (менее 450 °С) позволяет проводить пайку простейшими средствами (паяльником). С увеличением содержания олова в припое повышаются механическая прочность и коррозийная стойкость соединения, но также увеличивается и стоимость припоя. Свинец повышает пластичность припоя. Эти припои применяют для восстановления деталей, работающих при невысоких температурах.

Бессурмянистые припои более дорогие, поэтому наибольшее применение получают малосурьмянистые. Их используют для лужения, пайки радиаторов, коллекторов генераторов и стартеров, топливных баков, электропроводов и др.

Легкоплавкие оловянно-цинковые припои типа П200А и П250А применяют для пайки алюминия и его сплавов.

Серебряные припои разделяют на легкоплавкие и стандартные. К легкоплавким с температурой плавления от 183 до 342 °С относят сплавы серебра с оловом или свинцом, реже с сурьмой и кадмием. Это припои марок ПСр 2,5; ПСрЗ-97; ПСр 10-90 и др. Содержание серебра в процентах указано цифрами после букв, в этих припоях оно не превышает 10%, а для большинства менее 4%. Серебряные легкоплавкие припои рекомендуются для пайки проводов и других электротехнических соединений.

Стандартные серебряные припои представляют собой в основном сплавы серебра, меди и цинка с незначительным содержанием других компонентов — олова, кадмия, фосфора и марганца. Температура плавления этих припоев от 590 до 822 °С.

Лучшие стандартные серебряные припои — серебряно-медно-цинковые сплавы марок ПСр-10, ПСр-12М; ПСр-25; ПСр-45; ПСр-65 и ПСр-70 (цифры указывают процентное содержание серебра в припое) — позволяют получить высокопрочные и пластичные соединения, но очень дорогие. Эти сплавы применяют для пайки ответственных деталей из стали, меди и ее сплавов.

Флюсы. В зависимости от применяемых припоев, способа пайки, конструкции и размеров соединения используют флюсы в виде порошка, пасты, раствора и газообразные.

Особенности технологии пайки. Места, подлежащие пайке, тщательно очищают от грязи, жировых и оксидных пленок механическим (зубилом, напильником, наждачной шкуркой и др.) или химическим способом. Детали из черных металлов очищают кислотными или щелочными растворами. Цветные металлы очищают механическим путем.

Пайку легкоплавкими припоями обычно выполняют ручным паяльником из красной меди, так как она имеет хорошую тепло-проводимость и способствует быстрому переходу теплоты к рабочей части (наконечнику) паяльника. Перед пайкой наконечник зачищают напильником, а нагретый паяльник обрабатывают нашатырем или хлористым цинком. Подготовленные к пайке поверхности смачивают флюсом и затем паяльником. равномерно, тонким слоем распределяют припой по поверхности.

При пайке тугоплавкими припоями для подогрева деталей используют газосварочные горелки, муфельные и специальные печи, кузнечный горн и другие источники теплоты.

Поверхности, соединяемые пайкой, тщательно подгоняют, а кромки трещин в чугунных деталях разделывают под усиленные швы. Поверхности подогревают до температуры плавления припоя, посыпают их флюсом, облуживают, натирая прутком припоя, и постепенно заполняют весь шов или поверхности соприкосновения деталей в месте пайки.

Медный припой

Товаров в категории:

Для пайки медных труб и фитингов, которые применяются при создании обвязки и контура в промышленных и бытовых кондиционерах и инженерных системах кондиционирования воздуха используется специальный медный припой.

Это металл, представляющий собой сплав меди с серебром, содержание которого может варьироваться, в зависимости от марки припоя, от 0% («нулевка») до 55%.

Имеет меньшую температуру плавления, чем элементы из меди (фитинги) и трубы, которые используются для охлаждающего контура хладагента (фреона) систем кондиционирования воздуха. Пайка дает возможность получить максимально надежное и герметичное соединение в системе. При нагревании в процессе пайки металл расплавляется и заполняет все возможные зазоры, а также диффундирует с металлом соединяемых элементов.

Соединение припоем устойчиво к высоким температурам и воздействию химических веществ — фтороводородов, из которых состоят сегодняшние хладагенты систем кондиционирования. Медный припой поставляется в виде прутков различного диаметра или катушек.

Качественные кондиционеры и комплектующие для систем кондиционирования от ИНЖЕНЕРНОЙ КОМПАНИИ по выгодным ценам!

Пайка стали, меди, алюминия, нержавейки, оцинковки

Приветствую! В этом материале я расскажу про отличия пайки и сварки, как паять цветные и черные металлы, а также дам несколько советов по прочной пайке и технике безопасности. Поехали.

Существует два основных метода скрепления двух металлов: cварка и пайка. В первом случае элементы скрепляются за счет расплавления кромки металла. Это может быть как нагрев, так и скрепление при помощи нагнетания давления. В случае пайки заготовки скрепляют между собой при помощи присадочного материала – припоя.

В некоторых случаях пайка является более щадящим и экономичным способом скрепления заготовок. Также пайка обладает рядом преимуществ:

• Обе детали не нагреваются да температуры плавления. Таким образом получается сохранить их физические и химические свойства.
• Заготовки не требуют тщательной очистки и обработки, как это требуется при сварке.
• Оборудование для пайки стоит намного меньше, чем сварочные аппараты.
• Возможность изготовления сложных узлов и конструкций.
• Прочность полученного стыка. Детали не гнуться и не деформируются после спаивания.

Рассмотрим подробнее методы пайки разных металлов.

Изделия из цветных металлов требуют точной подгонки. Именно поэтому их чаще паяют, а не варят. Изучим отдельные виды цветных металлов и их скрепление при помощи пайки.

Всегда фиксируйте обе заготовки при помощи тисков, струбцин либо других крепежных элементов. Особенно, если вы работаете с габаритными деталями. Колебания или сдвиги во время пайки могут перекосить шов, припой может стечь. Это повлечет за собой хрупкость стыка и со временем на нем могут образоваться трещины или свищи.

Пайка меди

Медь – это довольно часто встречающийся металл в повседневной жизни. Водопроводные трубы, электрические кабели, электронные компоненты – все они частично или полностью состоят из меди.

В основном существует два метода пайки меди:

• Высокотемпературная (рабочая температура порядка 600 ˚С);
• Низкотемпературная (рабочая температура до 450 ˚С).

В рамках данной статьи мы рассматриваем пайку в домашних условиях, поэтому возьмем низкотемпературную технологию.

Для пайки меди вам потребуется:

• Припой. В основном его изготавливают из сплавов 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 на производстве ограничено из-за вредности свинца. В домашних условиях также стоит поберечь свои легкие от паров свинца. Используйте активную вытяжку.
• Флюс для пайки меди (активированный, кислотный, некислотный, антикоррозийный).
• Газовая горелка.

На крупных производствах и заводах часто используют паяльную пасту. Чаще всего в ее состав входят: флюс, маленькие частицы припоя и специальные добавки.

Рассмотрим пошаговую технологию пайки двух медных элементов:

• На обе детали наносят флюс. Им покрывают место стыка и область, на которую будут наносить припой.
• В место стыка закладывают припой. Это может быть оловянная проволока или специальная паста.
• Полученное соединение нагревают при помощи газовой горелки. Припой распределяется по месту стыка, а также частично на область около пайки.
• Полученную заготовку оставляют остывать. В этот момент нельзя крутить или гнуть полученную деталь. Место стыка должно полностью остыть, чтобы припой смог полностью затвердеть.
• Остатки флюса удаляют при помощи абразивной щетки.

Не направляйте открытый огонь прямо на припой. Он должен расплавиться и заполнить собой шов вследствие нагрева кромок деталей.

Пайка алюминия

Алюминий достаточно капризный материал. Многие эксперты считают, что в домашних условиях скрепить две алюминиевые заготовки просто невозможно, так как место скрепления необходимо прогревать до температуры порядка 600 ˚С, а это чревато прогоранием самого листа алюминия.

Но это утверждение не совсем верно. Спаять два элемента из алюминия можно, если использовать особый флюс и припой. Рассмотрим подробнее все компоненты, которые понадобятся для работы с алюминием:

• Припой. Лучше всего для работы с алюминием подходят припои в составе которых есть: кремний, алюминий, медь, серебро и цинк. К таким можно отнести отечественный припой «34А» или его зарубежный аналог « Aluminium -13».
• Флюс. Лучше, если в его составе будет фторборат аммония с добавлением триэтоналомина. Некоторые используют обычную буру.
• Паяльник, мощностью не менее 100 Вт.

Припои с высоким содержанием цинка обладают лучшими антикоррозийными свойствами.

Пошаговое руководство по пайке алюминиевых заготовок:

• Зачистить обе заготовки от грязи и пыли.
• Удалить при помощи наждачной бумаги оксидную пленку. Эту операцию проделывают с целью уменьшения оксидного слоя, который моментально образовывается на поверхности алюминия.
• На место соединения наносят флюс.
• Припой закладывают равномерно и постепенно, не подвергая постоянному нагреву поверхности алюминиевых заготовок.
• Полученный стык зачищают при помощи металлической щетки или мелкой наждачной бумаги.

Пайка листов жести

Обычная жесть скрепляется довольно просто. Металл без примесей или нанесения чаще всего дает ровный шов и не меняется под воздействием высоких температур. Для пайки жести потребуется:

• Припой. В основном используют припои на основе олова и сурьмы. К ним относят ПОС-40 или ПОС-30. В некоторых случаях используют ПОС-90, в состав которого входит свинец.
• Флюс. Подойдет как соляная кислота, так и обычная канифоль. Свежая оксидная пленка на жести удаляется очень легко.
• Паяльник мощностью не менее 40 Вт.

• Зачистить жестяные элементы от грязи и пыли.
• Нанести канифоль на место стыка.
• Положить припой на стык и при помощи паяльника расплавить его.
• Зачистить полученное место при помощи мелкой наждачной бумаги или металлической щетки для ровного шва.

Пайка оцинкованного железа

В отличие от обычной жести, оцинкованное железо имеет ряд специфических характеристик. Во-первых, цинк на поверхности листа испаряется при температуре 960 ˚С. Поэтому не рекомендуется использовать мощные горелки в работе с оцинкованным листом.

Во-вторых, не все припои подходят для работы с оцинкованным железом. Например, крайне не рекомендуется использовать припой ПОС-90, так как он разрушает структуру листа.

Компоненты для пайки:

• Припой. Лучше всего выбрать ПОС-30.
• Флюс — борная кислота или хлористый цинк.
• Паяльник мощностью не менее 40 Вт.

Технология спайки двух элементов из оцинковки аналогична работе с обычной жестью. Главное — греть место спайки равномерно, не допуская перегрева отдельных областей.

Пайка нержавеющей стали

Нержавеющая сталь — это сплав, в котором присутствует никель и хром, а также титан. Пайка нержавейки немного отличается от аналогичной работы с обычным или оцинкованным железом. В зависимости от количественного содержания того или иного металла в составе нержавейки, она будет иметь разные физические характеристики.

Так, лист с большим содержанием никеля при температуре 500 — 700 ˚С может выделять карбидные соединения. Подобные листы подвергают равномерному и быстрому нагреву, чтобы избежать разрушения структуры материала.

Рассмотрим необходимые компоненты:

• Припой. Его выбирают в зависимости от условий пайки. В условиях открытой местности или повышенной влажности отдают предпочтение припоям на основе серебряных сплавов с незначительным содержанием никеля. В сухих помещениях или доменных печах используют хромникелевые или серебряно-марганцевые припои. Для первичного лужения двух деталей используют обычный припой на основе олова и свинца.
• Флюс — бура в виде порошка или пасты.
• Мощная газовая горелка выдающая температуру свыше 800 ˚С. Пригодится паяльник с мощностью выше 100 Вт для первичного лужения.

Пошаговая технология пайки:

• Тщательно зачистить места соединения двух элементов из нержавейки.
• Закрепить оба листа и на место стыка нанести флюс из паяльной кислоты.
• Место стыка залудить тонким слоем припоя на основе олова. На этом этапе используют обычный паяльник. Следите за тем, чтобы припой не скатывался с листа. Если этого избежать не удалось, предварительно прогрейте листы и повторите лужение.
• Повторить лужение флюсом.
• Спаять оба листа, используя припой в зависимости от условий пайки. На этом шаге используйте газовую горелку.

Если припой скатывается с листа даже после предварительного прогревания, используйте металлическую щетку. Она помогает удалить оксидную пленку, которая может оставаться на залуженной поверхности после нанесения флюса.

Качество скрепления стальных изделий зависит от нескольких факторов:

• марки стали;
• пористости заготовок;
• уровня очищенности стыковочного шва.

В качестве припоя выбирают оловянные или латунные сплавы. Их используют в зависимости от поставленной задачи. Более простой способ — использование олова. С ним проще работать, однако, конечный шов не будет обладать высоким уровнем прочности.

Припои на основе латуни намного прочнее, но для работы с ними потребуется особое оборудование.

Рабочий процесс на подготовительном этапе практически не различается. В обоих случаях детали зачищают от грязи и ржавчины. Фиксируют при помощи струбцин или тисков. В качестве флюса используют обычную ортофосфорную кислоту. После этого наступает этап самой пайки.

Пайка стали оловом

При пайке оловом подбирают паяльник мощностью от 100 Вт. Для получения качественного шва обе детали предварительно залуживают, после чего в готовый шов подают оловянный припой и завершают пайку.

Пайка стали латунью

Латунь плавится при температуре свыше 900 ˚С, поэтому для работы с таким припоем потребуется газовая горелка. Важно нагревать оба элемента равномерно. В противном случае латунь быстро расплавится. Она будет хорошо прилипать только на краях стальных заготовок (что может вызвать хрупкость и разрушение под напряжением), что поспособствует образованию трещин в конечном изделии.

Работая со сталью или другими металлами необходимо придерживаться базовых правил безопасности, а также знать некоторых нюансов пайки.

Как нагревать и охлаждать металл

Важный шаг перед началом работы — подготовка заготовок. И здесь необходимо знать наверняка, какой сплав вы будете спаивать или проверить его самостоятельно:

• Посмотрите, как реагирует металлическая заготовка на нагрев паяльником или горелкой. Как быстро образуется оксидная пленка на поверхности. Об этом лучше знать заранее и наверняка, иначе последующая работа будет проходить в спешке.
• Подготовленные и закрепленные детали лучше всего прогревать постепенно. Следите, чтобы на металле не появлялось перегретых очагов. Область пайки должна быть прогрета равномерно по всей площади.
• Не прогревайте только стыковочный шов, работайте также по площади возле стыка. Чаще всего нужно прогреть 0,5 — 2 см в зависимости от целей пайки и габаритов соединяемых элементов.
• Используйте только те паяльники или горелки, которые выдают рабочую температуру плавления припоя.
• Не охлаждайте готовый шов при помощи холодной воды или других жидкостей. Дайте металлу «отдохнуть» и равномерно остыть несколько минут на открытом воздухе.
• Спаянные заготовки снимайте из тисков или струбцин только после полного остывания припоя.

В отличие от сварки, в пайке основным показателем качества готового изделия является не марка стали или металла, а выбор припоя, а также технологии формирования самого шва пайки. Так что тут вопрос скорее про то, на какой металл какой припой липнет лучше всего. Конечно, чем ближе по составу и плотности припой и металл, тем лучше будет адгезия. В итоге все сводится к выбору правильного припоя для каждого случая в отдельности.

А еще нужно следить, чтобы при соединении двух металлов не образовывалось электропары. Иначе соединение будет ржаветь и разрушаться от малейшей влаги. Так что тут будет уместна таблица совместимости при соединении цветных металлов между собой.

Буква «А» в таблице совместимости означает «ограниченно допустимый в атмосферных условиях».

Приведу еще несколько простых советов:

• Выбирайте более тугоплавкие припои.
• Тщательно зачищайте стыки скрепляемых деталей. Обрабатывайте наждачной бумагой не только сам шов, но и 0,5 — 2 см около стыка по поверхности металла.
• Залуживайте и запаивайте внахлест. Таким образом, вы увеличиваете общую площадь скрепления двух или нескольких деталей.

Техника безопасности при пайке стали в домашних условиях

Часто пренебрежение элементарными правилами работы с электрическими или горючими приборами приводит к потере здоровья или порче имущества.

Настоятельно рекомендую соблюдать технику безопасности при пайке:

• Держите паяльник на металлической площадке или специальном держаке, который отводит нагретое жало инструмента от плоскости стола.
• Выключайте паяльник от сети сразу после окончания работ.
• Проверяйте качество подключения газового баллона к самой горелке. Не допускайте утечек газа.
• Работайте в хорошо проветриваемом помещении.
• Не оставляйте горелку во включенном состоянии, если вы уже закончили работу.
• Уберите любые легковоспламеняющиеся вещества из рабочей зоны.
• Не хватайтесь голыми руками около нагретого шва. Вы можете получить ожог.
• Не трогайте пальцами припой, чтобы проверить прочность шва.

Соблюдая данные меры можно избежать травм, а также сохранить имущество в целостности. Паяйте с удовольствием и знанием дела!

Научитесь паять медь и сталь — это полезно!

Для того, чтобы соединить две детали можно использовать три способа: клеение , сварку и пайку . Пластик, дерево и картон проще склеить, сталь большой толщины — сварить, а вот для относительно тонких металлических деталей, особенно из меди и латуни, лучше всего применять пайку . В этой статье мы собрали для вас всё, что нужно знать о пайке — какой лучше взять паяльник, какие бывают припои и что такое флюс. Возьмите лист бумаги и ручку — это полезно запомнить !

Как работает пайка?

Так же, как предметы становятся мокрыми, то есть покрываются тонкой плёнкой воды, металлы могут » смачиваться » другими металлами, с низкой температурой плавления. Эти легкоплавкие металлы называются » припоями «. Обычный припой марки ПОС-61 состоит из свинца и олова и плавится при температуре 190 градусов.

Мы знаем, что поверхность, покрытая грязью и особенно жиром, не смачивается водой. Так же и детали из металла, если покрыты окислами или той же грязью, не смочатся припоем. Для быстрой очистки поверхности , которую нужно спаять, применяют особое вещество — флюс . Он разъедает вредную плёнку грязи и делает поверхность чистой : это обязательное условие для прочной пайки!

Что нужно для пайки — главные материалы

Для того, чтобы иметь запас материалов для пайки , много денег не потребуется. Приобретите:

• паяльник мощностью 40 Вт: это средняя и универсальная мощность;
• припой ПОС-61 в тонкой проволоке: толстый пруток лучше не брать, им неудобно пользоваться;
• сосновую канифоль ;
• спиртоканифольный флюс в пузырьке;
• паяльную кислоту ;
• подставку для паяльника.

Теперь вы сможете паять не только медные провода и проволоку, но и стальные детали, например оцинкованное ведро (для стали понадобится кислота). Давайте разберёмся, как проще и безопаснее паять — для новичка это очень важно!

Процедура пайки — самый простой способ!

Откройте форточку — помещение должно хорошо проветриваться! Очистите жало паяльника — оно должно быть чистым и блестящим. Проще всего сделать это надфилем или мелким напильником. Включите паяльник и подождите, пока он не начнёт плавить канифоль, после чего опустите в неё жало — флюс не даст жалу окислиться раньше времени.

Нанесите кисточкой на поверхности, которые нужно спаять, флюс . Для меди и латуни это канифоль в спирте, а для стали — кислота. Затем, поднесите к детали проволоку припоя и, прогревая её поверхность, добейтесь растекания припоя по нужному месту: его слой должен быть блестящим.

Совместите обе детали и, поднеся припой, прогрейте их жалом паяльника, пока они не окажутся соединены блестящим и прочным швом из припоя . Главная хитрость — хорошо прогреть детали, чтобы припой к ним «приклеился», в противном случае он попросту отвалится после остывания.

Заключение

Теперь вы знаете достаточно , чтобы успешно паять провода, медные трубки, латунные пружины, стальную проволоку и так далее. Пайка достаточно обширная тема — существуют разные припои, десятки флюсов со своими тонкостями, но эта информация нужна только для ускорения пайки и спаивания очень специфичных металлов, которые плохо берутся обычным флюсом. В обычной практике такие случаи большая редкость.

Современный мир насыщен большим количеством разнообразных электротехнических изделий, а также металлической продукцией. Поэтому умение, а также навыки пользоваться обыкновенным паяльником, пригодятся каждому человеку. Благодаря пайке, пользователь может самостоятельно, не пользуясь услугами специальных сервисных центров, ремонтировать разнообразную бытовую технику (телевизоры, мониторы, радиоприемники), а также восстанавливать различные предметы из домашней утвари, при изготовлении которых использовались такие материалы как серебро, медь либо латунь.

Не у каждого человека под рукой есть такой инструмент как электрический паяльник. Однако существует большое количество разнообразных способов, которые позволяют вполне успешно паять разные по своему размеру детали, механизмы, а также изделия, без использования электрических паяльников. Некоторые методы пайки, позволяют паять разнообразные детали, а также соединять между собой металлы, в том случае, когда в доме нет электроэнергии.

Лужение без паяльника

Во время соединения между собой разнообразных участков конструкций механизмов либо деталей, на их поверхность предварительно наносится небольшой слой специального припоя. Такая процедура называется лужением. Благодаря лужению можно существенно улучшить контакт между соединяемыми деталями, а также повысить качество пайки.

Такую процедуру как лужение можно вполне успешно выполнить без такого инструмента как паяльник. Чтобы нанести тонкий слой припоя на детали необходимо взять небольшую металлическую емкость (можно использовать металлическую крышку из-под банки кофе) и насыпать в нее чистого олова либо оловянно – свинцового припоя. Также в емкость следует добавить немного канифоли.

Затем металлическую емкость нужно разогревать до тех пор, пока не начнет расплавляться помещенный в нее припой. Осуществлять нагрев можно благодаря простой свече, электрической либо газовой плите. Затем конец очищенного от изоляции провода необходимо поместить в канифоль, а потом в расплавленный припой приблизительно на 2 секунды. Затем провод следует извлечь из емкости с расплавленным припоем и при помощи обыкновенной тряпки потереть его. Это позволит устранить из поверхности провода лишние слои припоя.

Без применения пальника можно залудить небольшие участки плоских деталей. Для того на их поверхность необходимо поместить немного, заранее наструганного, припоя и канифоли. Затем деталь необходимо разогреть. Для этого нижнюю ее часть подносят к источнику огня. Разогревать деталь рекомендуется непосредственно в том месте, куда была насыпана канифоль вместе с припоем. После того, как припой полностью расплавится, его при помощи стального стержня, следует аккуратно, равномерно растереть по плоской поверхности детали.

Во время лужения деталей, изготовленных из стали, канифоль использовать не нужно. Однако участки и места стальных деталей, где будет производиться пайка или лужение, необходимо предварительно обработать, используя для этого специальную паяльную кислоту.

Пайка проводов без использования паяльника

Без применения паяльника можно быстро и легко спаять между собой медные провода. Для этого концы проводов подвергаются процессу лужения, а затем скручиваются друг с другом. Потом место пайки необходимо разогревать до тех пор, пока не начнет плавиться слой нанесенного припоя. В этом случае, в качестве элемента для разогрева следует использовать свечу, спички либо обыкновенную зажигалку. Это обусловлено тем, что в данном случае, для разогрева поверхности необходимо узконаправленное пламя.

Для пайки посуды либо домашней утвари, сделанной из алюминия, рекомендуется применять специальный припой, в состав которого входит свинец и олово. Чтобы соединить между собой провода большого диаметра, на место пайки, перед нагревом необходимо добавить немного измельченного припоя. Это обусловлено тем, что одного лужения, для надежного соединения между собой крупного провода может быть недостаточно. Таким образом, можно соединять между собой медные провода, диаметр которых не превышает отметки в 2 мм.

Чтобы надежно припаять провода к деталям, на которых присутствует плоская поверхность необходимо подвергнуть их процессу лужения. Полудить нужно участок поверхности детали, где будет выполняться пайка и конец провода. Затем провод нужно прижать к плоской поверхности и насыпать на него немного припоя. После этого деталь следует разогреть, пока олово полностью не расплавится.

С использованием желобка

Для пайки проводов, диаметр которых составляет не более 3 мм, можно применять специальный желобок. Чтобы изготовить такой желобок можно воспользоваться обыкновенной алюминиевой фольгой, толщина которой составляет около 0,8 мм. Затем с концов провода рекомендуется удалить изоляцию длиной приблизительно в 3 см. Потом очищенные провода необходимо скрутить друг с другом или положить параллельно.

Фольгу следует отрезать в форме полоски, ширина которой должна быть равна участку пайки. Затем ее нужно согнуть в желобок таким образом, чтобы края полностью охватывали и покрывали соединенные участки проводов. Затем в желобок, предварительно загнув одну сторону фольги, насыпается немного канифоли и припоя. Потом фольга, для расплавления припоя, разогревается. После остывания олова, фольгу необходимо снять от спаянных проводов.