Как производится пайка меди и какой для этого требуется припой

Отличительные характеристики материалов для пайки

Перед началом работы нужно подготовить специальные инструменты и приспособления для пайки медных соединений. Вам понадобится:

1. Газовая или кислородная горелка для пайки меди (с азотом, ацетатом и т. д.);
2. Припой (для капиллярной пайки согласно ГОСТ Р 52955-2008);
3. Щетка (жесткая, но не металлическая) и абразивная бумага для зачистки медных соединений;
4. Фитинги или другие соединяемые элементы;
5. Паяльный флюс.

Нужно отметить, что если работа производится на трубных соединениях, то еще может понадобиться фаскосниматель, расширитель, специальное устройство для резки. Все эти приспособления можно найти у профессионального сантехника, чтобы не покупать их.

Горелки для меди бывают: профессиональными (для работы с твердыми припоями), для разогрева труб и пайки мягкими пастами, полупрофессиональными или комбинированными. Также есть специальные фены, которыми производится мягкая пайка. Они позволяют быстро разогреть место стыка температурой до 650 градусов.

Припои бывают:

1. Твердые. Они представлены стержнями определенного диаметра, который подбирается исходя из определенного зазора при соединении. Используется при соединении меди с железом в системах водоснабжения, подвода газа и системах кондиционирования. Этот припой может быть с фосфором или серебром;
   

   

2. Мягкие могут быть как в виде пасты, так и тонкой проволоки до 3 мм диаметром. Они производятся со свинцом, оловом. Также иногда процесс осуществляется ортофосфорной кислотой.

Также для соединения медных сплавов обязательно нужно использовать флюс. Он выполняет несколько полезных функций: способствует лучшему растеканию припоя по металлу, защищает место обработки от кислородной пленки, очищает шов от окиси. Флюсы бывают с бурой (для различных высокотемпературных припоев), применяется для среднеплавких соединений золота, меди, бронзы, чугуна, нержавейки. Внешне они выглядят как паста, наносятся специальной кистью.

Щетки и абразивные листы (наждачная бумага) нужны для того, чтобы после окончания работ удалять с места шва остатки припоя. Фитинги подбираются исхода из потребных соединений (они могут быть разветвляющими, угловыми, изогнутыми и т. д.).

К твердым металлам относятся:

• Медь;
• Цинк;
• Серебро;
• Фосфор.

Медь можно паять как мягким, так и твердым сплавом. Мягким сплавом соединяют водопроводные системы. Материал для пайки деталей выпускается в катушках в виде проволоки диаметром 2-3 мм. Твердый сплав изготавливается в форме профильных стержней. Твердым припоем соединяют те детали, где необходимо особо прочное соединение в условиях высоких температур. Твердые припои применяют:

• При изготовлении различных инструментов;
• Для соединения трубопроводов;
• При осуществлении ремонта автотранспорта;
• Для проведения ремонтных работ бытовых изделий.

Очень большую роль в образовании прочных швов при высокотемпературной пайке играет медь. Припой медный входит в состав практически любых твердых металлов, и в большинстве случаев является их основой. Фосфорный сплав для паяния состоит из меди с фосфором. Фосфорный сплав широко применяется в холодильной промышленности.

Трехкомпонентный сплав с содержанием серебра отличается:

• Высокой коррозийной устойчивостью;
• Прочностью;
• Устойчивостью к вибрационным нагрузкам;
• Пластичностью.

Цинковый припой в большинстве случаев применяют для алюминиевых материалов. Цинковый сплав имеет такие преимущества:

• Легкоплавкость;
• Коррозийную стойкость.

В зависимости от процентного соотношения состава металла меняется температура плавления. Чем больше содержится цинка, тем ниже температура плавления.

Серебряный сплав обеспечивает очень прочные и плотные швы. Он имеет низкую температуру плавления и отличается такими свойствами:

• Высокой прочностью;
• Пластичностью;
• Ударопрочностью;
• Антикоррозийностью;
• Устойчивостью к вибрационным нагрузкам.

Серебряным припоем можно паять любой метал. Но в силу того, что серебро является дорогим материалом, его используют в тех случаях, где необходимо особо качественное соединение.

Согласно требованиям, которые регламентирует СНиП, пайка твердыми материалами необходима при ремонте холодильного оборудования либо системы кондиционирования.

Мягким припоем осуществляется подведение коммуникаций.

Для того чтобы осуществить соединение медных труб, необходимо подготовить следующие материалы:

• Припой;
• Флюс;
• Труборасширитель;
• Газовую горелку;
• Паяльник;
• Щетку.

Использование флюса имеет очень большое значение. Он предназначен для:

• Очистки поверхностей деталей от окислов;
• Лучшего растекания сплава;
• Защиты соединений от кислорода.

При пайке меди применяются флюсы, которые регламентируются ГОСТом. В состав таких флюсов входят компоненты из чистой буры. Флюсы выпускаются в виде жидкости либо порошка.

При низкотемпературной пайке удобно использовать специальные строительные фены, которые способствуют прогреванию труб со всех сторон.

На сегодняшний день производители предлагают различные варианты газовых горелок для медных изделий:

• Профессиональные;
• Полупрофессиональные;
• Для разогрева труб.

Соединение труб осуществляется в последовательном выполнении и соблюдении таких правил:

• Поверхность труб очищают от грязи и окислов щеткой;
• Детали подгоняют друг к другу и покрывают флюсом;
• Прикладывают припой и закрепляют мягкой проволокой;
• Детали нагревают, чтобы припой расплавился;
• Детали медленно охлаждают.

При высокотемпературном припое правильно, когда он плавится от тепла прогреваемого соединения, а не от пламени горелки.

При выполнении работ необходимо строго придерживаться всех норм по технике безопасности, так как при воздействии высоких температур со сплавами образуются опасные пары, что может привести к ожогам. Для соблюдения мер безопасности необходимо:

• Одевать специальную кислотостойкую спецодежду;
• Использовать защитные перчатки во избежание ожогов;
• Работу осуществлять в хорошо проветриваемом помещении.

Соблюдая все вышеперечисленные правила, пайка меди с помощью сплава будет выполнена качественно и надежно, а работа осуществлена без вреда для здоровья человека.

Пайку медных труб можно выполнять самостоятельно. Для работы потребуются:

• припой;
• стальная щетка;
• флюс;
• кисть;
• паяльник или газовая горелка.

Припой имеет вид проволоки с температурой плавления меньшей, чем у меди. Это позволяет выполнять соединение изделий нагреванием. С помощью стальной щетки при подготовительных работах очищаются внутренняя поверхность фитинга и внешняя часть трубы.

Припой бывает высокотемпературный, представляющий собой тонкую проволоку из меди с добавлением до 6% фосфора и имеющий температуру плавления 600-800 °С, и низкотемпературный – из олова, плавящегося при 300-400 °С.

Жидкий флюс наносится на муфту и трубу до сборки соединительного узла, твердый – расплавляется в зоне пайки. Флюс в виде пасты представляет собой загустевшую смесь, которая может быть нанесена как до, так и после процесса стыковки. Флюс очищает от окислов поверхность трубы, защищает место пайки от кислорода, способствует растекание припоя и улучшает сцепления соединяемых деталей.

Различают газовые горелки со стационарным баллоном или одноразовым. Существует отдельный вид горелок – ацетилен-кислородные, которые отличаются своей конструкцией. Выбор мощности аппарата для пайки осуществляется по температуре плавления припоя. Профессиональными инструментами проводится пайка медных труб твердым припоем, полупрофессиональными – твердым и мягким припоем.

Пайка проводится не только на промышленных объектах, но и в домашних условиях. Для этого требуется подготовить следующие инструменты и материалы:

• электропаяльник или газовую горелку;
• труборез;
• припой;
• флюс;
• кисть и стальную щетку.

Чем именно соединять изделия, зависит от удобства и предпочтения мастера. Но по мощности аппарат выбирают в соответствии с температурой плавления припоя. Флюс бывает жидким и твердым, у каждого вида имеются индивидуальные отличия, которые следует учитывать. Если используется материал в виде загустевшей смеси, то его наносят на место стыка, как до соединения, так и после. Флюс нужен для того, чтобы предохранить поверхность от окисления, способствовать растеканию припоя и улучшить сцепление.

Мастерам известно множество твердых и мягких веществ, обеспечивающих качественную пайку изделий из металла. В 95% используется олово, которое относится к низкотемпературному составу, обладающим несколько худшими техническими параметрами. Но его ценят за то, что работы могут проводиться при любой температуре без уменьшения прочности соединяемых изделий.

К соединительным элементам также относится серебро, обладающее отличными технологическими свойствами. Мастера нередко применяют трехкомпонентные составы из серебра, олова и меди. Часто в состав материалов, используемых при низкотемпературной пайке, входит хлорид цинка.

Преимущество мягких припоев заключается в том, что они охватывают большую площадь при попадании на поверхность детали. Они обеспечивают высокую прочность и надежность.

Порядок пайки медных труб.

Что потребуется для пайки:

1. Флюс на салициловой кислоте.
   Химический состав флюсов для пайки медных труб довольно сложный: в нем есть и спирт, и вазелин, и даже чуть-чуть золота. Его использование приводит к великолепному качеству швов.
2. Группа растворителей на фосфоре.
   Отлично очищают детали от окислов и дополнительно вытесняют ненужную воду из места пайки.
3. Канифоль.
   Ее практически не используют в чистом виде. В смесях она отлично комбинируется с солями натрия: если расплавленная канифоль покрывает поверхность пайки пленкой, то соль натрия играет роль антиоксиданта. Есть и недостаток: смесь не любит нагрева.
4. Домашняя смесь на аспирине.
   Можно сделать смесь и самостоятельно: берем вазелин, спирт, за основу – таблетки аспирина. Особой эффективностью такая смесь не отличается. С ней можно работать лишь на электромонтажных заданиях.
5. Паста для пайки медных труб.
   Эта флюс паста для пайки меди стоит подороже, но овчинка выделки стоит. Применяется в ответственных заданиях. Паста отлично прилипает к рабочей поверхности, растекается тонким слоем при нагревании – великолепный вариант.
6. Припой для пайки медных труб.
   Выбор вида припоя зависит от того, что именно вы собираетесь паять. Если главными критериями являются прочность и стойкость к высоким температурам, нужно выбирать припой из медной проволоки с долей фосфора. Самым популярным и доступным является мягкий припой – из олова. Он годится для всех водопроводных систем. Сюда же можно отнести и фитинги для медных труб под пайку.

Правила паяния медных деталей

Для начала вспомним, что медь – металл в высокой температурой плавления и вообще довольно капризный, со своим характером. С нашей точки зрения эта особенность несет как плюсы, так и минусы для работы с ней.

Однозначный плюс заключается в возможности непрерывного процесса нагревания и пайки благодаря способности меди держать и сохранять тепло, даже если в нагреве произойдет перерыв.

Однозначный минус – высокая степень рассеивания тепла, из-за чего нагрев нужен «с запасом».

https://www.youtube.com/watch?v=z0YhZ7c80hI

Еще один технологический минус – нагревание всего изделия вместе с местами крепления. Из-за этого работать нужно в перчатках и с большой осторожностью.

Как только трубка разрезана, производится снятие фаски с краев. Манипуляция позволяет удалить все заусенцы с внешней и внутренней поверхности.

Дальнейший порядок действий выглядит следующим образом:

1. При выборе фаскоснимателя учитывают два фактора — круглая разновидность используется для трубок малого диаметра, а форма карандаша более универсальна.
2. Расширение трубы целесообразно в том случае, когда за основу берется бесфитинговый способ прокладки. Расширению подлежит только мягкая или предварительно отожженная. Выбор модели расширителя труб обусловлен финансовыми возможностями заказчика работ.

Предварительная подготовка поверхности – для этого применяются специально выбранные губки. Их характеристики зависят от типа скрепляемой поверхности и тех условий, в которых они эксплуатируются.

Данные изделия отличаются прочностью, долговечностью, выдерживают высокие значения давления и температуры, а также не боятся ультрафиолетового излучения.

Для спаивания труб из меди понадобятся труборез, расширитель, молоток, рулетка и фаскосниматель. Выбор трубореза определяется диаметром используемых изделий. Он позволяет получить ровный срез, который перпендикулярный к оси трубы. Фаскосниматели применяются для снятия грата и фаски с краев изделий. Снятие заусенцев с внешних и внутренних краев труб облегчает их всовывание друг в друга. Фаскосниматели бывают в круглом корпусе (с ограничением диаметра трубы в 3,6 см) либо в виде карандаша.

Если соединение медных труб не предполагает использование фитингов, то используется труборасширитель.

В помещении проведения пайки медной трубы не должно находиться легковоспламеняющихся и горючих веществ. Также необходимо обеспечить хорошую вентиляцию и проветривание.

По причине того, что медь слабо подвержена коррозийным процессам, она легко поддается пайке. С нею в процессе стыковки лучше всего контактируют олово, серебро, другие сплавы и металлы.

Для соединения медных изделий задействуют капиллярную пайку. Она основана на способности жидкости за счет адгезии перемещаться по узким каналам, в том числе и против направления действия силы тяжести. Благодаря явлению капиллярности, припой способен равномерно заполнить зазоры вне зависимости от того, каким образом располагаются трубы.

Процесс пайки при этом может происходить с использованием легко-, средне – и высокоплавких припоев. За счет первого вида выполняют низкотемпературную пайку, а двух других – высокотемпературную. В основе выбора припоя лежат условия, в которых будет эксплуатироваться готовый трубопровод.

К легкоплавкому виду, еще называемому мягким припоем для пайки медных труб, принадлежит олово и сплавы с ним: оловянно-медные, оловянно — серебряные, оловянно-медно-серебряные. К такому же типу принадлежат припои, главным компонентом в которых является свинец, но они токсичны и по этой причине их нельзя использовать при прокладке трубопроводов для подачи питьевой воды.

Медь благодаря своей слабой подверженности коррозии прекрасно поддается пайке. При этом нет необходимости применять тяжелую артиллерию средств для подготовки соединяемой поверхности. Лучше всего контактируют в процессе пайки с медью серебро, олово и другие металлы и сплавы.

Для медных трубопроводов применяют капиллярную пайку, основанную на явлении капиллярности, т.е. возможности движения жидкости по узким каналам за счет адгезии даже в направлении, противоположном воздействию силы тяжести. Благодаря этому свойству припой может равномерно заполнять зазоры, не зависимо от положения труб.

При этом пайка может проводиться с применением как легкоплавких припоев, так и средне- и высокоплавких. При помощи первых осуществляют низкотемпературную пайку, вторые и третьи необходимы для высокотемпературной пайки. Выбор припоя зависит от условий эксплуатации готового трубопровода.

К легкоплавким, их еще называют мягкими, припоям относится олово, а также славы, в которых оно является основным компонентом: оловянно-серебряные, оловянно-медные, оловянно-медно-серебряные. К этому типу относятся и припои на основе свинца. Но он токсичен, поэтому применение припоев с этим металлом не допустимо при монтаже водопровода для питьевой воды.

Несмотря на то, что мягкие припои не особо прочные, при капиллярной пайке даже с применением низкотемпературных припоев возможно получение высокопрочных сантехнических труб. Легкоплавкие припои применяют для соединения медных труб, диаметр которых составляет 6 -180 мм. Их предпочитают по той простой причине, что они работают при низких температурах. В то время как при высоких температурах медь может потерять твердость.

Среднеплавкие и высокоплавкие припои объединяют под названием «твердые припои». Для высокотемпературной пайки медных труб используют припои на основе меди и серебра, а также некоторых других металлов. Они позволяют получить прочный и устойчивый к воздействию высоких температур и давления шов.

Наиболее популярные среди них:

• серебряные;
• медно-фосфорные;
• медно-серебряно-цинковые.

Два последних не требуют применения флюса.

Основное преимущество твердых припоев связано с прочностью и высокой температурной устойчивостью полученных швов. Высокотемпературной пайкой осуществляют соединение медных труб диаметром 6-159 мм, в водоснабжении диаметр труб, соединяемых такой пайкой, не должен быть меньше 28 мм.

На практике среди мягких припоев наиболее популярный оловянно-медный, среди твердых для соединения медных труб чаще применяют медно-фосфорные припои. Точная рецептура их изготовления и процентное содержание компонентов колеблется у разных производителей.

Паяльник используют лишь для соединения мелких деталей, а сам процесс паяния производится при температуре 350 ℃. Крупные же заготовки, ввиду их повышенной теплопроводности, нужно паять только горелками.

Что касается ванн и печей, то здесь две позиции, отличающиеся друг от друга наполнителем. Это может быть припой или соль. Необходимо отметить, что соли выполняют две функции: нагревательного элемента, как источника температуры, и флюса.

То есть, в технологиях, где используются соляные печи или ванны, флюсы не применяются.

В принципе, в независимости от металла заготовок, сам процесс соединения одинаков для всех материалов. И делится он на шесть этапов:

1. очистка заготовок меди механическим способом для удаления оксидной пленки;
2. обезжиривание;
3. внесение флюса в зону пайки;
4. нагрев зоны.
5. внесение припоя;
6. зачистка стыка от флюса и припойного материала.

Также проводится пайка бронзы. Основное отличие – это необходимая марка припоя и флюса. Поскольку бронзы представляют собой сплав меди, олова и некоторых других элементов, то выбор припоя не составляет труда.

К бронзам также относят сплавы меди и кадмия, меди и бериллия, сплавы со свинцом, алюминием. Необходимо обращать внимание на состав бронзы, в зависимости от которого меняются свойства материала.

В домашних условиях часто приходится паять медную бижутерию. При кажущейся простоте процесса, он на самом деле не прост. Во-первых, надфилем надо обработать медную проволоку так, чтобы соединение двух ее частей проходило по большей плоскости. Обязательно надо соединяемые части закрепить относительно друг друга, чтобы в процессе пайки не происходило смешение.

В место стыка добавляется жидкий флюс, после чего проводится нагрев места соединения горелкой. Далее в зону нагрева подается припой. Лучше, если это будут небольшие кусочки, которые устанавливаются встык пинцетом. Можно их уложить до начала нагрева медной проволоки.

Пайка пищевой и непищевой меди – стандартизированный процесс, основанный на двух документах – это ГОСТ 1922249-73 и ГОСТ 16038-80. То есть, нормами и правилами оговорено конкретно, как проводить работу, чем и в каких условиях.

Пайка меди и ее особенности

График температуры плавления меди.

Изделия из меди очень хорошо поддаются пайке. Дело в том, что медь — химически малоактивный металл, даже при нагревании и плавке слабо реагирует с кислородом, содержащимся в воздухе, и другими химически активными веществами. Именно поэтому ее сравнительно легко можно очистить от оксидов и загрязнений, не используя при этом агрессивные и сложные флюсы.

К тому же существует достаточно много металлов и сплавов с низкой температурой плавления, прекрасно смачивающих в расплавленном состоянии медь. Благодаря этому с медными деталями можно осуществлять практически любые виды пайки, используя для этого очень большое количество разнообразных припоев. Можно получить паяные швы с очень широким спектром свойств.

Когда проводится пайка медных сплавов при низкотемпературном режиме, применяются оловянно-свинцовые припои и свинцово-серебряные.

В зону пайки добавляется или канифоль, растворенная спиртом, или хлористый цинк. Это флюсы. К сожалению, оловянные и свинцовые добавки – это высокая хрупкость соединения, которая образуется за счет так называемых интерметаллидов. При низких температурных режимах пайки в них образуются трещины.

Поэтому для соединения меди используются припойные материалы, в которых олова содержится не более 15%. Свинцовая составляющая увеличивает ударную вязкость стыка.

А если в материале содержится серебро, то соединение меди становится хладо- и теплостойким. Но необходимо учитывать и тот факт, что серебро снижает прочность соединения.

При диффузионной пайке припой для меди – это несколько металлов: олово, свинец, индий и галлий. Если проводится низкотемпературный процесс, то нельзя гарантировать высокую прочность соединения. Она не выше 70 МПа.

Капиллярная пайка также может быть проведена этими припоями. Но с одним условием – зазор между заготовками не должен превышать 0,5 мм, а температура пайки не больше 900 ℃.

Для пайки оловянной бронзы применяют серебряные, оловянно-свинцовые и медно-цинковые припои. При высоком содержании олова в сплаве медно-цинковый материала нежелателен. В процессе пайки бронзу следует разогревать постепенно, и тщательно флюсовать металл.

При проведении пайки припой сначала нагревается и смягчается, а затем приобретает жидкое состояние. Данный температурный промежуток называют зоной плавления. Скрепляемые части при пайке нагревают, но до жидкой консистенции не доводят. Стадия сплавления жидкого припоя наступает, когда степень его нагрева превышает температуру плавления, называемую рабочей.

Припой, находясь в расплавленном состоянии, смачивает соединяемый металл и растекается, благодаря чему ликвидируются щели между стыкуемыми участками труб.

Период, в течение которого нагревается место соединения, а потом припой кристаллизируется, приобретая твердое состояние, как правило, равно 4 -5 минут. При этом паяльник должен выделять столько тепла, чтобы в течение двух минут нагрева жидкий припой успевал вступить в реакцию со стыкуемыми поверхностями. Только при соблюдении данных условий флюс и детали не успеют перегреться.

Существует большое количество твердых и мягких припоев, которые могут обеспечить качественную пайку медных труб. Низкотемпературные припои дают шов с несколько худшими механическими параметрами, но позволяют выполнять работы при температуре, которая не оказывает сильного влияния на прочность металла труб. Около 95-97% таких припоев составляет олово, остальная часть – прочие элементы.

Наиболее хорошие технологические свойства у соединений, содержащих серебро. Существуют трехкомпонентные припои, в состав которых входят олово, серебро, медь. Флюсы, применяемые для низкотемпературной пайки, зачастую содержат хлорид цинка.

Достаточная прочность соединения при пайке мягким припоем достигается большой площадью контакта элементов. Для газопроводов используется только высокотемпературная пайка, обеспечивающая наилучшую прочность и надежность.

Допустимое давление в трубопроводах при использовании разных типов пайки приведено в таблице.

Таблица 1

Для высокотемпературной пайки обычно используются медно-фосфорные припои. Они выпускаются в виде прутков.

Рекомендуется применение флюса и припоя одного производителя как для низкотемпературной, так и высокотемпературной пайки.

Зачем нужна паяльная паста

Паяльная паста – это пастообразная масса, состоящая из маленьких частиц припоя, флюса и специальных добавок. Флюс-паста применяется в промышленности при пайке элементов на печатных платах. Пасту выбирают согласно определенным условиям:

• после нанесения должны оставаться легкоудаляемые частицы;
• вещество должно сохранять вязкость и клейкость;
• не оказывать отрицательного воздействия на обрабатываемую поверхность;
• не просочиться на одежду во время плавления.

Как работают с пастой, зависит от вида и размера припоя, содержащегося в ее составе. Материал различается также по типу флюса (канифольные, водосмываемые, безотмывные). Она необходима для удержания маленьких деталей на месте и облегчения процесса соединения.

Правильная технология выполнения работ

Процесс довольно простой, поэтому, когда необходимо соединить что-то дома, то хозяин выполняет пайку своими руками и без привлечения специалистов. Но все же без подготовительного этапа не обойтись.

Именно от него зависит, насколько качественным и надежным получится соединение. Прежде всего следует обратить внимание на срез детали, который должен быть строго вертикальным, без заусениц, с ровными и гладкими краями. При обнаружении малейших дефектов следует взять наждачную бумагу и провести ею по поверхности, пока дефекты не исчезнут.

Если соединяют две медные трубы, то, доведя срез до идеального состояния, необходимо вставить ее в фитинг, а после вынуть. Ту часть, которая соприкасалась с фитингом, необходимо очистить от окислений. Следующий этап – нанесение флюса. В этом нет ничего сложного, нужно только провести кисточкой по всей детали, уделяя особое внимание месту стыковки.

Затем элементы соединяют друг с другом и крепко фиксируют. Дальнейшие действия зависят от того, чем выполняется пайка – газовой горелкой или паяльником. Учитывая, что детали должны находиться в неподвижном состоянии, потребуется помощник. Он-то и будет держать их, но, если такового не нашлось, нужно ухитриться и сделать это самому.

Когда что-то нужно припаять в домашних условиях, то чаще всего используется твердый состав. Но мастер может приобрести специальные пасты. При правильном выборе составов удается максимально аккуратно и прочно соединить два трубопровода или радиодетали.

Пайка выполняется либо при высокой, либо низкой температуре. В первом случае процесс отличается высокой прочностью шва, а также соединенный участок получает термостойкость. Что очень важно, если он в дальнейшем послужит частью различных коммуникаций. Но высокотемпературную пайку не допускается применять на резьбовых соединениях. Чаще всего этот процесс выполняется горелкой, наполненной пропаном.

Когда же используется низкотемпературная пайка, то применяется мягкий состав, паста или гель. Она наиболее подходит для начинающего мастера, потому что отличается простотой и легкостью. В этом типе процесса температура не повышается больше 425 градусов, так что возможно даже использовать паяльник, который найдется практически в каждом доме.

Технология пайки медных труб совсем несложная.

Вот на какие этапы можно разделить процесс:

1. Кройка и шитье: отрезать металл по нужной длине труборезом.
   Место резки делать ровным, резак держать перпендикулярно к поверхности.
2. Зачистка заготовок металлической щеткой, удаление заусениц с торцов.
   На этом этапе нельзя использовать наждачную шкурку из-за риска образования мельчайшего песка, который помешает сцеплению пропоя.
3. Расширение края одной из труб для того, чтобы конец другой трубы легко вошел в первую с минимальным зазором.
4. Тщательная зачистка концов металлической щеткой после его расширения.
5. Нанесение флюсовой смеси на конец трубы максимально равномерным тонким слоем.
6. Концы труб вставить друг в друга, хорошенько прогреть до момента, когда цвет флюса на трубе станет серебристым.
7. К стыку подносят припой, который тут же плавится и заполняет зазор стыка между трубами.
   Процесс заканчивается при наполнении зазора припоем.
8. После разогрева запаянной трубе нужно дать хорошенько остыть – ни в коем случае не трогать ее в это время.
9. Протереть, удалить остатки флюса.

Способ соединения труб.

Пайка медных трубок с использованием припоя основан на физическом явлении – капиллярном эффекте. Дело в том, что расплавленный припой заполняет зазор между трубами благодаря силам поверхностного натяжения. После застывания припой в зазоре превращается в крепкий монолитный шов.

Если вдруг случился дефект в виде свища или повреждения стыка, изделие можно быстро и просто отремонтировать. Для этого его достаточно нагреть и демонтировать. После удаления дефектов повторно нагреть и снова спаять.

Теперь о сгибании. Гнуть с использованием трубогиба можно только мягкие отожженные трубы. Если они не отожженные, используются медные фитинги под пайку. Угол может быть 90° и меньше.

Пайка мягким припоем

Низкотемпературная пайка применяется при установке водопроводных и отопительных сетей с температурой теплоносителя до 130 °С и диаметром труб до 10 см.

Технология соединения медных изделий мягким припоем предполагает предварительную зачистку поверхностей, нанесение кисточкой флюс-пасты и вставку элементов друг в друга. Далее, место соединения раскаляется газовой горелкой до 200-250 градусов. Припой наносится на край соединения.

Во время пайки важно помнить, что температура пламени горелки может достигать 1 тыс. градусов, поэтому для разогрева элементов достаточно 15-20 секунд. Для равномерности нагрева пламя необходимо постоянно перемещать. Контроль степени прогрева выполняется по цвету флюса. После его потемнения необходимо брать припой.

После введения мягкого припоя в зону пайки при соприкосновении с нагретой медной трубой оловянная проволока начинает таять и скользить по флюсу в шов. Постепенно разогретая масса заполняет пространство между раструбом и трубой.

• Свинцово-оловянные
• Припои с малым содержанием олова
• Специальные и легкоплавимые

В процессе спаивания, может применяться бессвинцовый флюс.

Наиболее распространенными составами являются:

• Флюс для спаивания алюминия, в основу которого входит олово. Помимо этого, в нем должны присутствовать бура, цинк, кадмий. Цинк и кадмий нужны для увеличения диффузии, которая должна пройти глубокие слои алюминия.
• Паста – флюс, используется для печатных плат.

Паста для спаивания медных изделий представляет собой те же флюсы, только консистенция немного загустевшая. Паста поможет усилить адгезию соединения, и исключит образование воздушных пузырьков.

Если в рабочем процессе применить смесь, где в основе находится олово, то обрабатываемая поверхность может быть существенно сокращена, иногда достаточно покрыть половину всей поверхности. Олово обладает свойствами легкого впитывания, поэтому оно легко проникает внутрь скрепления.

Одним из его преимуществ является достаточно доступная цена, что делает его использование более востребованным.

Оловянно-серебряные виды характеризуются более высокими показателями прочности, достаточно часто их используют в отопительных системах.

Его преимуществом считается достаточно доступная цена, которая соответствует качеству материала.

Пайка медных труб «мой опыт»

Что нужно иметь для пайки меди

Припой для меди необходимо выбирать исходя из их состава и температуры плавления.

1. Низкотемпературные, которые плавятся при температурах не более 450^°C. Прочность шва, создаваемого при такой спайке, сравнительно невелика, но зато, благодаря сравнительно невысокой температуре, не меняются физические свойства спаиваемых деталей, прежде всего их прочность.
2. Припои, имеющие более высокую температуру плавления, считаются высокотемпературными. Прочность шва при этой спайке выше, но существует вероятность уменьшения прочности спаиваемых деталей в результате их отжига.

Что касается их химического состава, то чаще всего применяются следующие виды:

• оловянные, свинцовые и свинцово-оловянные;
• оловянно-медные, оловянно-серебряные и оловянно-медно-серебряные;
• медно-серебряно-цинковые и медно-фосфорные;
• серебряные.

Припои из первой группы являются низкотемпературными и используются наиболее часто для пайки радиоэлектронных схем. Они же обычно используются в быту для починки разнообразных металлических изделий. При изготовлении печатных схем, для снижения температуры плавления, к сплаву часто добавляется кадмий или висмут.

Остальные из перечисленных металлов и сплавов в домашних условиях чаще всего применяют для соединения трубопроводов, изготовленных из меди. Для их надежной, прочной и легкой стыковки между собой разработана капиллярная техника соединения, которая может быть как низко- так и высокотемпературной.

Пайка медных труб при помощи припоя.

При вставке трубы в фитинг промежуток, остающийся между ними, имеет ширину не более чем 0,4 мм. Благодаря этому при пайке возникает капиллярный эффект: расплавленный припой заполняет все это пространство. Происходит это потому, что силы взаимодействия между молекулами меди и расплавленного металла больше, чем между молекулами самого расплава.

Благодаря этому эффекту расплав почти мгновенно заполняет весь промежуток между трубой и фитингом, а соединение в результате получается прочным и надежным. Нужно только проследить, чтобы соединяемые поверхности были предварительно хорошо зачищены и были использованы соответствующие флюсы.

Поскольку свинец токсичен, применять содержащие его сплавы для монтажа водопроводов для питьевой воды нельзя. На деле соединение медных трубопроводов осуществляется с помощью всего четырех видов припоев:

1. Оловянно-медные (S-SN97Cu3) и оловянно-серебряные (S-Sn97Ag5) относятся к низкотемпературным. Соединение выходит прочным и стойким к коррозии.
2. Медно-серебряно-цинковый L-Ag44 (серебро — 44%, медь — 30% и цинк — 26%) относится к высокотемпературным. Соединение прочное, пластичное, коррозиестойкое, обладает повышенной теплопроводностью.
3. Медно-фосфорные CP203 (медь — 94% и фосфор — 6%) относятся к высокотемпературным и могут использоваться без флюсов. Шов прочный, но его эластичность уменьшается при низких температурах.
4. Высокотемпературный серебряный припой для пайки дает прочный, пластичный и стойкий к коррозии шов, но он дорог. Флюс при пайке необходим.

Многих начинающих мастеров интересует, можно ли спаять медь оловом. На самом деле не просто можно, а нужно. Поскольку такой состав обеспечивает хорошее скрепление. Чаще всего олово используется, когда скрепляют предметы пищевого назначения.

Следует помнить лишь об одном – для этого металла нужна более высокая температура, чем для других припоев. В качестве инструмента лучше использовать мощный электрический паяльник.

Если требуется припаять медь к другому металлу, например, стали, то придется потрудиться. Процесс этот не из легких, но вполне осуществимый. Объясняется это тем, что нержавеющая сталь плохо взаимодействует с другими металлами, с трудом поддается температурной обработке.

Когда соединяются два разных изделия, то нужно найти средний состав, который подходит одновременно к обоим. В таких случаях приходится поступиться качеством и даже необязательно использовать флюс. Но важно провести подготовку, лужение и другие этапы спайки.

Надобность в соединении часто возникает в домашних условиях. Для соединения нержавейки и меди требуется мало времени и достаточно обычной газовой горелки. Поэтому, определившись с инструментом и припоем, следует очистить поверхность обоих стыков, подготовить флюс. Затем выполнить лужение места скрепления и нанести флюс. После чего две части соединяют, а получившийся шов обмазывается припоем.

Следующий этап – его равномерный разогрев горелкой. Как только припой растечется, изделие оставляют остывать естественным путем.

Припаять медные изделия к железным или наоборот также распространенная задача, для решения которой правильно подбирается соединительный состав. Инструкция в этом вопросе окажется существенную помощь.

Полезную информацию можно найти в тематическом видео, где весь процесс пайки детально показан. При соблюдении всех условия удается получить ровный и прочный шов.

Никакого дорогостоящего оборудования для пайки меди или особых расходных материалов не нужно, все очень просто.

Для пайки медных труб для домашнего пользования понадобится следующее:

• Нагревательный элемент в виде газовой горелки для нагрева и расплавления припоя.
  Чаще всего используется пропан с регулируемым давлением. Можно использовать паяльник помощнее или строительный фен также с приличной мощностью.
• Специальный резак для медных изделий.
  Медь – металл весьма мягкий, поэтому резать ее нужно с нежностью из-за риска помять стенки. Такие резаки называются труборезами, они отличаются огромным разнообразием – на любой вкус. Модели на рынке предлагаются во всем многообразии, включая устройства для резки в самых труднодоступных местах.
• Фитинги для пайки, если предполагаются сгибы не отожженных трубок.
• Расширитель для труб – также специальное устройство для увеличения диаметра медной трубы перед нагреванием, если это необходимо.
  Такая возможность чрезвычайно важна, когда стыкуются изделия с размерами, немного не совпадающими по своим размерам.
• Так называемый «фаскосниматель» – устройство, где название говорит само за себя.
  Речь о снятии фасок с торцевых сторон трубок. Дело в том, что после обрезки на торцах могут образоваться металлические заусеницы. Они вовсе небезобидные, а даже наоборот – не дадут сформировать прочное и красивое стыковое соединение. Фаскосниматели бывают двух видов: в виде карандаша или круглые по форме. Предпочтительнее и удобнее в работе круглые: с их помощью можно убирать заусеницы с мягких медных изделий с диаметром вплоть до 36-ти мм.
• Щетки и ершики со стальной щетиной для подготовки медных деталей: удаления грязи и оксидной пленки.
• Расходный материал для самого припоя.
  Припои для пайки медных труб могут быть из двух видов проволоки: медная проволока с высокой температурой плавления, которая содержит небольшую долю в 6% фосфора. Второй вариант – проволока из олова, у которой температура плавления значительно ниже – около 350°С.
• Пасты и специальные флюсовые смеси для защиты металла от образования дефектов в виде воздушных пузырей и лучшего сцепления между медью деталей и припоем.

Дополнительными вещами к основным инструментам для пайки медных труб будут неспецифические инструменты:

• измерительная лента или рулетка;
• строительный уровень;
• маркер и кисточка;
• молоток.

Перед началом пайки трубок необходимо решить принципиальный технологический вопрос: каким именно припоем будет вестись пайка? Твердым припоем в виде медной проволоки, который чаще используется в работах с кондиционерами и холодильникам?

Или использовать оловянную проволоку, которая отлично работает с трубами для отопления или водопроводной системой?

Твердые соединения

Пайка медных труб своими руками с использованием твердого припоя проводится, если планируется эксплуатация системы при температуре выше 110 °С. Для соединения необходима температура выше 700 градусов, поэтому пайку выполняют газопламенным способом.

Применение медно-фосфорного припоя не требует наличия флюса. Если правильно обеспечить равномерный нагрев концов изделий, то он заполнит зазор. Готовность соединения проверяется прутком припоя – он должен плавиться.

Этапы пайки такие:

1. Собирается и прогревается стыковочный узел.
2. В точку соединения раструба и трубы вводится припой, который размягчается горелкой.
3. После первого сцепления труба проворачивается и размягченный припой наматывается на последующий участок стыка.

Преимуществами технологии пайки медных труб твердым припоем является:

• хорошая прочность шва;
• возможность уменьшения ширины соединения;
• применимость в системах, работающих при высокой температуре.

Так как правильная пайка медных труб твердым припоем должна исключать перегрев изделий, что приводит к разрывам, то выполнение работ лучше доверить специалистам.

Твердый тип используют в тех местах, где часто имеется влияние окружающих факторов. Процесс спаивания медных изделий, используя твердый тип, является альтернативным методом скрепления изделий, который обеспечит высокие показатели прочности шва. В роли присадки применяют сплавы твердой пайки BCuP или BAg. Именно от них зависит надежность спаянного места.

К твердым сплавам относятся:

• Припой для твердого состава из меди и цинка;
• Фосфор и медь;
• Чистая медь;
• Флюсы безотмывочные.

Твердый тип может различаться:

• На тугоплавкий.
• Легкопавкий.

Медно-цинковую смесь не считают достаточно распространенной, исходя из их свойств, они с легкостью заменяются составом из бронзы, цинка или латуни.

Медно-фосфорный тип играет роль дорогого серебряного флюса. Они используются для соединения изделий из бронзы, латуни и других металлов.

К примеру, ПМЦ-36, это твердый тип, который подходит для латуни и других медных соединений.

Если говорить о медно-фосфорном типе, то у него более доступная цена, что позволяет использовать его в различных областях.

Единственным недостатком данного соединения являются низкие показатели механической прочности при эксплуатации, в условиях, когда преобладают низкие температуры.

Наиболее крепкими и надежными считаются медно-цинковые, и многокомпонентные соединения. Цена на данный материал может быть дорогой, но пайка медных изделий таким составом, позволяет добиться надежности соединения.

Необходимо учесть, что при пайке изделий, используя твердый вид, необходимо применять и флюс.

Наиболее распространенным сочетанием с серебром считается припой с такими пропорциями:

• 92% меди,
• 2% серебра.
• 6% фосфора.

При правильном подборе сплава, и используя флюс, можно получить крепкие и надежные стыки. При допущении неточности в технологии пайки результат может привести к аварийной ситуации.

Пайка серебряным припоем

Когда требуется спаивать детали в домашних условиях, то часто используют серебряный припой. Он выгоден, потому что его можно создать своими руками. Но следует применять его не в одиночку, в сочетании с цинком, медью.

Обработанный таким припоем, шов получится очень прочным и аккуратным. Процентное содержание компонентов контролирует ГОСТ 19746 74. Но точно узнать, какие виды веществ использовать, можно из инструкций опытных мастеров или прилагаемых к соединяемым изделиям.

Физико-химические свойства

Перед тем, как паять медные трубы необходимо убедиться в отсутствии дефектов на их поверхности, которые часто появляются при нарезке изделий. Надежность шва во многом зависит от чистоты материалов, используемых в работе. Для труб диаметром 6-108 мм ширина полученного соединения может составлять 7-50 мм.

Иногда при нанесении флюса некоторые участки трубы пропускаются, что влечет за собой некачественное сцепление припоя с изделием. К похожему результату приводит перегрев трубы, при котором флюс сгорает.

Во время пайки важно выполнять требования техники безопасности, поскольку работы связаны с применением открытого пламени и химически активных веществ. Перед тем, как паять медные трубы, необходимо позаботиться о средствах индивидуальной защиты: рукавицах, очках и т. д.

Правильно организованные и выполненные работы по соединению медных труб обеспечит долгий срок службы трубопровода.

Чаще всего именно спешка приводит к тому, что соединение двух элементов получается неудачным. Потому что забывают осмотреть поверхность соединяемых деталей. Первое действие, направленное на исправление ошибки, – проверка отсутствия дефектов. Они могли появиться при нарезке деталей.

Насколько надежным окажется шов, зависит от чистоты поверхности. Поэтому смахнуть даже невидимые пылинки все же стоит. При нанесении флюса допускается одна из самых основных ошибок. Мастер может забыть обработать небольшой участок изделия. И он станет причиной того, что должного соединения не получится.

Важно также следить за температурой горелки или паяльника, поскольку перегрев обрабатываемого элемента приводит к сгоранию флюса. Но недостаточная температура плавления также вредна. В этом случае соединительные составы не размягчаются и не прилипают.

Медно-фосфористый припой ЦП 6, как и другие марки, получает свои свойства благодаря уникальному составу, который разработается для тех или иных процедур. Исходя из наличия тех или иных химических элементов, а также их соотношения, материал получается приближенным к свойствам меди, бронзы или латуни, с которыми идет работа, но при этом обладает более низкой температурой плавления, что позволяет сохранить свойства основного металла.

В целом, практически все марки обладают повышенной смачиваемостью, что улучшает контакт с заготовкой. Именно это и дает отличные показатели для соединения меди. Помимо этого они обладают большой степенью проникновения, образуя прочные молекулярные связи. Некоторые из марок имеют достаточно опасную температуру плавления более 800 градусов.

Медно-фосфорный припой ЦП 6