Технология пайки медных труб холодильных систем и систем кондиционирования воздуха

Технология пайки медных труб холодильных систем и систем кондиционирования воздуха Инструменты
Содержание
  1. I. Медь и медные сплавы
  2. II. Свойства материалов из меди и медных сплавов
  3. Красная медь
  4. Латунь
  5. Специальная латунь
  6. Бронза
  7. Белая медь
  8. III. Типичные составы меди и медных сплавов и их термическая обработка
  9. IV. Паяльные свойства меди и медных сплавов
  10. Материалы для пайки меди и ее сплавов
  11. Оловянная бронза QSn6.5-0.1
  12. Алюминиевая бронза
  13. Бериллиевая бронза
  14. Присадочный металл для пайки на основе серебра
  15. Медно-фосфорный припой
  16. Мягкий припой — припой на основе олова
  17. Мягкий припой — припой на основе кадмия
  18. Мягкий припой — бессвинцовый припой
  19. VI. Паяльный флюс
  20. VII. Мягкий паяльный флюс
  21. Слабоагрессивный флюс
  22. Неагрессивный флюс
  23. VIII. Подготовка поверхности
  24. X. Технология пайки меди и медных сплавов
  25. Марганцевая латунь
  26. Бериллиевая бронза
  27. Хромированная бронза
  28. Кадмиевая и оловянная бронза
  29. Кремниевая бронза
  30. Алюминиевая бронза
  31. Цинковая белая медь
  32. Марганцевая белая медь
  33. XI. Послесварочная термическая обработка
  34. XII. Паяльные материалы
  35. Припои, флюсы и дополнительные аксессуары для работы
  36. Инструменты для пайки – чем паять?
  37. Припои – одна цель, но разные качества
  38. Флюсы – зачем нужны и разновидности
  39. Можно ли паять медь с латунью?
  40. Как припаять медь к латуни?
  41. Что такое ручная пайка?
  42. Какова функция флюса при пайке меди и латуни?
  43. Сколько типов машин используется для пайки меди и латуни?
  44. · Портативная машина для пайки лезвий
  45. · Индукционная паяльная машина
  46. · Индукционный паяльный аппарат
  47. · Сегментная паяльная машина
  48. · Машина для пайки колонковых сверл
  49. · Машина для пайки меди
  50. Является ли автоматическая пайка меди и латуни лучше, чем ручная пайка?
  51. В каких случаях используется пайка меди с латунью?
  52. Охлаждающее оборудование
  53. Какие сплавы используются для пайки меди с латунью?
  54. Как использовать индукционную пайку для меди?
  55. Индукционная пайка меди
  56. Очистка медных трубопроводов
  57. Подготовка соединения внахлестку/раструб
  58. Зажим трубной установки
  59. Нанесение наплавляемого металла
  60. Охлаждение
  61. Наплавочные металлы и флюс, используемые при индукционной пайке меди
  62. Оборудование, используемое при индукционной пайке меди
  63. Области применения медных труб с индукционной пайкой
  64. Какие другие методы можно использовать для пайки меди?
  65. Заключение
  66. Share This Story, Choose Your Platform!
Читайте также:  Как варить вертикальный и горизонтальный швы электросваркой

I. Медь и медные сплавы

Медь и ее сплавы широко используются благодаря своей исключительной электропроводности, теплопроводности, коррозионной стойкости и пластичности. Эти сплавы можно разделить на четыре категории: красная медь, латунь, бронза и белая медь.

Технология пайки медных труб холодильных систем и систем кондиционирования воздуха

II. Свойства материалов из меди и медных сплавов

Красная медь

Красная медь — это чистый вид меди с содержанием меди не менее 99,5%.

По содержанию кислорода медь можно разделить на чистую и бескислородную. На поверхности красной меди могут образовываться оксиды O и CuO. При комнатной температуре медная поверхность покрывается Cu2O. При высоких температурах оксидная окалина состоит из двух слоев: внешнего — CuO и внутреннего — Cu2O. Важно отметить, что чистую медь нельзя паять в водородсодержащей восстановительной атмосфере.

Латунь

Латунь — это медно-цинковый сплав, который обладает большей прочностью, твердостью и коррозионной стойкостью по сравнению с красной медью, сохраняя при этом прочность и высокую коррозионную стойкость.

Технология пайки медных труб холодильных систем и систем кондиционирования воздуха

Металлографическая диаграмма латуни

Технология пайки медных труб холодильных систем и систем кондиционирования воздуха

Специальная латунь

  1. Оловянная латунь:

    • Оловянная латунь содержит примерно 1% олова (Sn), и присутствие олова не изменяет состав поверхностных оксидов.
    • Паяемость оловянной латуни сравнима с паяемостью латуни, что делает ее легкой для пайки.
  2. Свинцовая латунь:

    • Свинцовая латунь содержит свинец, который при нагревании образует липкий шлак, ухудшающий смачиваемость и текучесть припоя.
    • Важно выбрать правильный флюс, чтобы обеспечить надлежащую текучесть.
  3. Марганцевая латунь:

    • Поверхность марганцевой латуни состоит из оксида цинка и оксида марганца.
    • Оксид марганца относительно стабилен и трудно поддается удалению, поэтому необходимо использовать активные пайка флюс для обеспечения смачиваемости присадочного металла.

Бронза

Существуют различные виды бронзы. Каждый из них имеет различные элементы сплава, что влияет на их паяемость. Например, когда кремний добавляется для получения кремниевой бронзы, она становится очень чувствительной к горячей хрупкости и растрескиванию под напряжением при контакте с расплавленным припоем. Другой пример — когда в качестве дополнительного элемента сплава используется бериллий.

Технология пайки медных труб холодильных систем и систем кондиционирования воздуха

Хотя образуется относительно стабильный оксид BeO, для удаления оксидной пленки достаточно обычного паяльного флюса.

Белая медь

Белая медь — это сплав меди и никеля, обладающий превосходными комплексными механическими свойствами. Он содержит никель.

При выборе присадочного металла следует избегать металлов, содержащих фосфор, таких как медно-фосфорный присадочный металл и медно-фосфорно-серебряный присадочный металл.

Белая медь очень чувствительна к горячему растрескиванию и растрескиванию под напряжением при воздействии расплавленного припоя.

III. Типичные составы меди и медных сплавов и их термическая обработка

ИмяКодПервичный химический состав (в массовых процентах, %)Температура плавления/℃Термообработка
Чистая медьT1≤99.9520.0-21.0/83
Бескислородная медьTU1≤99.9720.00/31.08/3
Олово ЛатуньHSn6.2-1~62-63Рем. 0.7-1.1-/886-907
Свинцовая латуньHPb~59-60Рем. 0.8-1.9-/886-901
Марганцевая латуньHMn~58-60Рем. 1-2-/866-881
Оловянная бронзаQSn6.5~0.1Рем. 6-7-/P: 0.1-0.25/996
Алюминиевая бронзаQAl9-2~9-10Рем. 1.5-2.5~8-10/61
QAl10-4-4~9.5-11Рем. ~4~3.5-4.5/1061
Бериллиевая бронзаQBe2~0.2-0.5Рем. ~2Be: 1.9-2.2/865-956

IV. Паяльные свойства меди и медных сплавов

Пайка меди и медных сплавов в первую очередь зависит от следующих факторов:

На поверхности чистой меди могут образовываться два оксида — Cu2O и CuO. При комнатной температуре медная поверхность покрыта Cu2O, а при высоких температурах оксидная пленка разделяется на два слоя: CuO снаружи и Cu2O внутри. Оксиды меди легко удаляются, поэтому чистая медь хорошо паяется.

Кислородсодержащая медь — это рафинированная медь, полученная методом пирометаллургии и электролитически жесткой пековой меди. Она содержит от 0,02% до 0,1% кислорода по массе, который существует в виде оксида меди, образуя с медью эвтектическую организацию. Эта эвтектическая организация распределена в медной матрице в глобулярной форме.

Если паять оксидированную медь в водородосодержащей восстановительной атмосфере, водород быстро проникает в металл, восстанавливая оксид с образованием пара. Этот пар образует полости в кристаллах меди и быстро расширяется, что приводит к водородному охрупчиванию. В тяжелых случаях медный материал может разрушиться.

Если атмосфера содержит окись углерода и влагу, окись углерода может восстановить пар до водорода, который затем диффундирует в металл, что приводит к водородному охрупчиванию. Поэтому кислородную медь не следует паять в атмосфере разлагающегося аммиака, эндотермической или экзотермической восстановительной атмосфере.

Длительный нагрев оксидированной меди выше 920℃ приводит к накоплению оксида меди на границах зерен, что снижает прочность и пластичность меди. Поэтому во время пайки следует избегать длительного воздействия на материал температур выше 920℃.

Медь нельзя подвергать термической обработке для придания ей прочности, поэтому для повышения прочности часто используются методы холодной обработки. Медь, закаленная холодным способом, размягчается при нагревании от 230℃ до 815℃. Степень размягчения зависит от температуры и продолжительности пребывания при этой температуре. Чем выше температура нагрева при пайке, тем мягче становится медь, закаленная холодным способом.

Бескислородная медь имеет низкое содержание кислорода, в ней отсутствуют эвтектические составляющие меди и оксида меди. Ее электропроводность и способность к холодной обработке (например, глубокая вытяжка и прядение) лучше, чем у раскисленной меди.

Бескислородную медь можно паять в водородсодержащей защитной атмосфере без водородного охрупчивания. Закаленная холодным способом бескислородная медь также размягчается при нагревании.

Обычную латунь можно разделить на три категории: низкая латунь (массовая доля цинка менее 20%), высокая латунь (доля цинка более 20%) и легированная латунь. Когда массовая доля цинка в латуни составляет менее 15%, поверхностный оксид в основном состоит из Cu2O, который содержит небольшие частицы ZnO.

Когда массовая доля цинка превышает 20%, оксид в основном состоит из ZnO. Оксид цинка также легко удаляется, поэтому пайка латуни очень хороша. Латунь не подходит для пайки в защитной атмосфере, особенно для вакуумной пайки. Это связано с тем, что цинк имеет высокое давление паров (достигает 105 Па при 907).

При пайке в защитной атмосфере, особенно в вакууме, цинк, содержащийся в латуни, улетучивается, поверхность становится красной, что влияет как на пайку, так и на ее свойства. Если пайка должна производиться в защитной атмосфере или в вакууме, то для предотвращения улетучивания цинка на поверхность латунных деталей следует предварительно нанести слой меди или никеля. Однако гальваническое покрытие может повлиять на прочность паяного соединения.

Пайка латуни требует использования флюса.

Материалы для пайки меди и ее сплавов

Оловянная латунь содержит примерно 1% ω (Sn). Присутствие олова не влияет на состав поверхностного оксида. Пайка оловянной латуни сравнима с пайкой латуни и легко поддается пайке.

Свинцовая латунь при нагревании образует липкий осадок, который нарушает смачиваемость и текучесть паяльного материала, поэтому для обеспечения смачиваемости паяльного материала необходимо выбрать соответствующий флюс. При нагревании свинцовая латунь склонна к образованию трещин под напряжением. Чувствительность к горячему растрескиванию прямо пропорциональна содержанию свинца.

Поверхность марганцевой латуни состоит из оксида цинка и оксида марганца. Оксид марганца относительно стабилен и трудно удаляется, поэтому для обеспечения смачиваемости припоя следует использовать высокоактивный флюс.

Оловянная бронза QSn6.5-0.1

Оловянная бронза QSn6.5-0.1 образует на своей поверхности два оксида: внутренний слой SnO2 и внешний слой оксида меди. Эти оксиды легко удаляются, сплав хорошо паяется и подходит для различных методов пайки, включая пайку с газовой защитой и вакуумную пайку.

Для пайки на воздухе можно использовать обычные флюсы. Чтобы избежать растрескивания, детали из фосфорсодержащей оловянистой бронзы перед пайкой следует снять напряжение при температуре примерно 290-340℃.

Алюминиевая бронза

Алюминиевая бронза содержит значительное количество алюминия (до 10% по массе), образуя на поверхности оксидный слой, состоящий в основном из оксида алюминия, который трудно удалить. Поэтому, пайка алюминия бронзы является довольно сложной задачей. Оксид алюминия не может быть восстановлен в защитной атмосфере и не может быть удален вакуумным нагревом, что требует применения специализированного флюса.

Если детали из алюминиевой бронзы паяются в закалка и отпуск состоянии, температура пайки не должна превышать температуру отпуска. Например, температура отпуска QAl9-2 составляет 400℃.

Если температура пайки превышает 400℃, основной материал размягчается. Если пайка производится при высоких температурах, температура пайки должна соответствовать температуре закалки (880℃) с последующим отпуском, чтобы достичь желаемых механических свойств основного материала. Это необходимо учитывать при выборе материала для пайки.

Бериллиевая бронза

Хотя на поверхности бериллиевой бронзы образуется относительно устойчивый оксид BeO, обычный флюс по-прежнему удовлетворяет требованию удаления оксидной пленки. Бериллиевая бронза часто используется в ситуациях, когда детали требуют эластичности.

Чтобы избежать снижения этого свойства, температура пайки должна быть либо ниже температуры старения (300℃), либо температура пайки должна соответствовать температуре закалки, с последующей обработкой старением после пайки.

Кремниевая бронза, в основном сплав QSi3-1 с содержанием ω (Si) около 3%, образует на своей поверхности оксид, состоящий в основном из диоксида кремния. Для пайки кремниевой бронзы следует использовать тот же флюс, что и для пайки алюминиевой бронзы. Кремниевая бронза под нагрузкой чрезвычайно чувствительна к термическому растрескиванию и растрескиванию под действием расплавленного паяльного материала.

Чтобы избежать растрескивания, перед пайкой сплав следует снять напряжение при температуре 300-350℃. Следует выбрать материал для пайки с более низкой температурой плавления и использовать метод пайки, обеспечивающий равномерный нагрев.

Хромистая и кадмиевая бронзы содержат незначительное количество хрома или кадмия, которые не оказывают существенного влияния на процесс пайки. При пайке хромистой бронзы следует учитывать режим термообработки основного материала.

Температура пайки должна быть либо ниже температуры старения (460℃), либо температура пайки должна соответствовать температуре закалки (950-1000℃).

Никелевое серебро и марганцевое серебро. Никель-серебро содержит никель, и при выборе материала для пайки следует избегать фосфорсодержащих припоев, таких как медно-фосфорный припой и медно-фосфорно-серебряный припой, поскольку фосфорсодержащие припои могут легко образовывать хрупкий фосфид никеля на границе раздела фаз после пайки, снижая прочность и вязкость соединения.

Никелевое серебро чрезвычайно чувствительно как к горячему растрескиванию, так и к растрескиванию под действием расплавленного паяльного материала. Поэтому перед пайкой деталей следует снять внутреннее напряжение и выбрать материал для пайки с более низкой температурой плавления.

Детали должны нагреваться равномерно, и необходимо обеспечить свободное расширение и сжатие деталей во время нагрева и охлаждения, чтобы уменьшить тепловое напряжение при пайке.

Бракуемость обычной меди и медных сплавов

Бескислородная медь TU1Превосходно

Присадочный металл для пайки на основе серебра

Припои на основе серебра широко используются благодаря умеренной температуре плавления, хорошей технологичности, прочности и жесткости, электропроводности, теплопроводности и коррозионной стойкости.

Главный элементы сплава В состав припоев на основе серебра входят медь, цинк, кадмий и олово. Медь является наиболее важным элементом сплава, поскольку она снижает температуру плавления серебра, не образуя хрупкой фазы.

Добавление цинка еще больше снижает температуру плавления.

Хотя добавление олова позволяет значительно снизить температуру плавления сплавов серебро-медь-олово, такая низкая температура плавления приводит к чрезвычайной хрупкости и невозможности практического использования.

Чтобы избежать хрупкости, содержание олова в серебряно-медно-оловянном припое обычно не превышает 10%.

Чтобы еще больше снизить температуру плавления припоя на основе серебра, в сплав серебро-медь-цинк можно добавить кадмий.

Химический состав и основные свойства присадочного металла для пайки на основе серебра

Присадочный металл для пайкиХимический состав (вес %)Температура плавления/℃Прочность на разрыв/МПаЭлектрическое сопротивление/μΩ-мТемпература пайки/℃

Медно-фосфорный припой

Медно-фосфорный присадочный металл широко используется для пайки меди и медных сплавов благодаря своим благоприятным технологическим характеристикам и экономичности.

Фосфор выполняет в меди две функции:

Во-первых, он значительно снижает температуру плавления меди.

Во-вторых, он выступает в качестве самопаяльного флюса при пайке на воздухе.

Для дальнейшего снижения температуры плавления сплава Cu-P и повышения его прочности в него также может быть добавлено серебро.

Важно отметить, что медно-фосфорные и медно-ротан-серебряные присадочные металлы могут использоваться только для пайки меди и медных сплавов и не могут применяться для пайки стали, никелевых сплавов или медно-никелевых сплавов с содержанием никеля более 10%.

Этот тип присадочного металла может привести к расслоению при медленном нагреве, поэтому лучше всего использовать метод пайки с быстрым нагревом.

Химический состав и свойства медно-фосфорных припоев

Заполняющий металлХимический состав (массовая доля) (%)Температура плавленияПрочность на разрыв МПаУдельное сопротивление/μΩ-м

Мягкий припой — припой на основе олова

При пайке меди припоем на основе Sn часто происходит образование интерметаллического соединения Cu6Sn5 на границе раздела между припоем и основным металлом. Поэтому важно тщательно учитывать температуру пайки и время выдержки.

При использовании паяльника слой компаунда обычно тонкий и оказывает минимальное влияние на характеристики соединения.

Латунные соединения, паянные оловянно-свинцовым присадочным металлом, прочнее медных соединений, паянных тем же присадочным металлом. Это объясняется тем, что растворение латуни в жидком присадочном металле происходит медленнее, что приводит к образованию меньшего количества хрупких интерметаллических соединений.

Присадочный металл для пайкиХимический составТемпература плавленияПрочность на разрывУдлинение

Мягкий припой — припой на основе кадмия

Химический состав и свойства припоя на основе кадмия

Заполняющий металлХимический состав (массовая доля) (%)Температура плавления/Прочность на разрыв/МПа

Мягкий припой — бессвинцовый припой

Бессвинцовый припой для пайки медных труб

БрендСостав (массовая доля)Линия твердой фазы/℃Ликвидус/℃

Прочность соединений меди и латуни, паянных частью мягкого припоя

Марка припояПрочность на сдвиг/МПаПрочность на разрыв/МПа

VI. Паяльный флюс

Обычно используемые флюсы для пайки состоят из матрицы буры, борной кислоты или их смеси и дополняются фторидами или фтороборатами щелочных или щелочноземельных металлов для достижения соответствующей температуры активации и улучшения способности удалять оксиды.

При нагревании борная кислота (H3BO3) распадается с образованием борного ангидрида (B2O3).

Формула реакции выглядит следующим образом:

Температура плавления борного ангидрида составляет 580°C.

Он может вступать в реакцию с оксидами меди, цинка, никеля и железа, образуя растворимый борат, который налипает на паяное соединение в виде шлака. Это не только удаляет оксидную пленку, но и обеспечивает механическую защиту.

Боракс Na2B4O7 плавится при температуре 741 ℃:

Борный ангидрид и оксиды металлов вступают в реакцию, образуя растворимые бораты. Метаборат натрия и бораты образуют соединения с более низкой температурой плавления, благодаря чему они легко поднимаются на поверхность паяных соединений.

Комбинация буры и борной кислоты является широко используемым флюсом. Добавление борной кислоты позволяет снизить поверхностное натяжение бурового флюса и увеличить его распространение. Борная кислота также повышает способность остатков флюса чисто отделяться от поверхности. Однако при использовании флюса на основе буры и борной кислоты с серебряным присадочным металлом его температура плавления остается слишком высокой, а вязкость — слишком высокой.

Для дальнейшего снижения температуры плавления можно добавить фторид калия. Основная роль фторида калия заключается в снижении вязкости флюса и повышении его способности удалять оксиды. Для дальнейшего снижения температуры плавления и повышения активности флюса добавляют KBF4 могут быть добавлены.

Температура плавления KBF4 составляет 540 ℃, а плавление разлагается:

БрендСостав (массовая доля) (%)Температура действия ℃Назначение

FB101Борная кислота 30, фторборат калия 70550~850℃Флюс для серебряного припоя

FB102Безводный фторид калия 42, фторборат калия 25, борный ангидрид 35600~850℃Наиболее широко используемый флюс для серебряного припоя

FB104Боракс 50, борная кислота 35, фторид калия 15650~850℃Пайка с присадочным металлом на основе серебра в печи

VII. Мягкий паяльный флюс

1ZnCl21130g, NH4Cl110g,H2O4LПайка меди и медных сплавов, стали

2ZnCl21020 г, NaCI280 г, NH4CI,HCI30g,H2O4LСварка меди и медные сплавы, сталь

3ZnCl2600 г, NaCl170 гПокрытие для пайки под давлением

4ZnCl2710 г, NH4Cl100 г, вазелин 1840 г, H2O 180 гПайка меди и медных сплавов, стали

5ZnCl21360g,NH4Cl140g, HC185g, H2O4LПайка кремниевой бронзы, алюминиевой бронзы, нержавеющей стали

6H3P04960g,H20455gПаяная марганцевая бронза, нержавеющая сталь

QJ205ZnCl250g,NH4Cl15,CdCl230,NaF6Пайка меди и медных сплавов с присадочными металлами на основе кадмия

Слабоагрессивный флюс

1Гидрохлорид глутаминовой кислоты 540 г, мочевина 310 г, вода 4 лМедь, латунь, бронза

2Гидразин монобромид 280 г, вода 2550 г, неионный смачиватель 1,5 гМедь, латунь, бронза

3Молочная кислота (85%) 260г, вода 1190г, смачиватель 3гМорщинистая бронза

Неагрессивный флюс

Основным компонентом антикоррозийного флюса является канифоль.

Существует три широко используемых канифольных флюса:

VIII. Подготовка поверхности

Медь и ее сплавы можно паять различными методами, такими как пайка железом, погружная пайка, пайка пламенем, индукционная пайка, пайка сопротивлением, пайка в печи, пайка контактной реакцией и другие. Однако при высокочастотной пайке из-за низкого сопротивления меди требуется большой ток нагрева.

X. Технология пайки меди и медных сплавов

При пайке меди согласование присадочного металла и флюса осуществляется следующим образом:

При пайке чистых поверхностей, особенно оловянно-свинцовыми и оловянно-серебряными припоями, можно использовать канифольный флюс. Для других поверхностей можно использовать активную канифоль, слабый коррозионный флюс или коррозионный флюс.

Важно отметить, что чистую медь не следует паять в восстановительной атмосфере, за исключением бескислородной меди, чтобы избежать водородного охрупчивания.

Присадочный металл и флюс, используемые для пайки латуни, в целом аналогичны тем, что применяются для пайки меди. Однако следует отметить, что из-за наличия оксида цинка на поверхности латуни ее нельзя паять неактивной канифолью. Кроме того, при пайке медно-фосфорными и серебряными припоями необходимо использовать флюс FB102.

Марганцевая латунь

Для пайки оловянно-свинцовыми припоями следует использовать флюс на основе раствора фосфорной кислоты. Для пайки свинцом необходимо использовать паяльный флюс на основе раствора оксида цинка. Паяльный флюс Q205 используется для пайки на основе кадмия. Припои BAg45CuCdNi и BAg45CuCd следует паять с флюсом FB102 или FB103. Другие припои на основе серебра, а также медно-фосфорные и медно-фосфорно-серебряные припои следует паять с флюсом FB102. Рекомендуется паять с использованием флюса FB104 в защитной атмосфере в печи.

Бериллиевая бронза

При пайке бериллиевой бронзы, находящейся в состоянии старения под закалку мягким припоем, важно выбрать присадочный металл с температурой плавления ниже 300°C. Предпочтительной комбинацией для такого применения является 63Sn-37Pb в сочетании со слабым коррозионным флюсом или коррозионным флюсом.

Кроме того, пайка и обработка раствором должны проводиться одновременно во время процесс пайки.

Хромированная бронза

Мягкая пайка оказывает минимальное влияние на эксплуатационные характеристики бериллиевой бронзы, поэтому для пайки можно использовать мягкие припои и флюсы, аналогичные тем, что применяются для бериллиевой бронзы.

Важно отметить, что пайку хромистой бронзы следует производить не в состоянии старения в растворе, а в состоянии обработки раствором с последующим старением.

При использовании метода быстрого нагрева для пайки рекомендуется применять серебряный припой с самой низкой температурой плавления, например BAgA0 CuZnCdNi.

Кадмиевая и оловянная бронза

Пайка оловянистой бронзы аналогична пайке меди и латуни, но с дополнительным преимуществом — предотвращением водородного охрупчивания и улетучивания цинка при пайке в защитной атмосфере.

Однако следует отметить, что оловянные бронзы, содержащие фосфор, склонны к растрескиванию под напряжением.

Кремниевая бронза

Для пайки мягким припоем рекомендуется использовать сильный коррозионный флюс, содержащий соляную кислоту.

При пайке существует тенденция к растрескиванию под напряжением и межкристаллитному проникновению в присадочный металл. Температура пайки должна быть ниже 760°C.

Можно использовать серебряные припои с более низкой температурой плавления, такие как BAg65CuZn, BAg50 CuZnCd, BAg40 CuZnCdNi и BAg56 CuZnSn. Чем ниже температура плавления, тем лучше.

Для достижения оптимальных результатов рекомендуется использовать флюсы FB102 и FB103.

Алюминиевая бронза

При пайке мягким припоем важно использовать сильный коррозионный флюс, содержащий соляную кислоту, чтобы удалить оксидную пленку на поверхности. В качестве припоя для этого процесса обычно используется оловянно-свинцовый припой.

Для пайки обычно используется серебряный припой. Чтобы предотвратить диффузию алюминия в серебряный припой, время нагрева припоя должно быть как можно меньше. Покрытие поверхности алюминиевой бронзы медью или никелем также может предотвратить диффузию алюминия в припой.

Цинковая белая медь

Процесс пайки белой цинковой меди аналогичен процессу пайки латуни. Для пайки обычно используются следующие серебряные припои: BAg56CuZnSn, BAg50CuZnSnNi, BAg40CuZnNi и BAg56CuZnCd, а также другие. Рекомендуемые флюсы для использования — FB102 и FB103.

Марганцевая белая медь

Для пайки цинк-белая медь можно использовать флюс на основе раствора фосфорной кислоты или предварительно покрыть поверхность медью.

В качестве присадочных металлов для пайки можно использовать BAg60CuZn, BAg45CuZn, BAg40CuZnCdNi, BAg50 CuZnCd и другие.

Не рекомендуется использовать медно-фосфорно-серебряный припой, так как фосфор и никель образуют хрупкую фазу соединения.

Прочность соединения меди и латуни, паянных серебряным припоем

Заполняющий металлПрочность на сдвиг/МПаПрочность на разрыв/МПа

Механические свойства медных соединений, паянных медно-фосфорными и медно-фосфорно-серебряными припоями

Заполняющий металлПрочность на разрыв/МПаПрочность на сдвиг/МПаУгол изгиба(°)Ударная вязкость/Дж — см-2

XI. Послесварочная термическая обработка

Для медных сплавов с возрастным упрочнением, таких как бериллиевая бронза, прошедших термическую обработку, единственным шагом после пайки является удаление остаточного флюса и очистка поверхности заготовки.

Основная причина удаления остатков — предотвращение коррозии на заготовке и, в некоторых случаях, придание ей хорошего внешнего вида или подготовка заготовки к дальнейшей обработке.

XII. Паяльные материалы

Прочность соединения медных и латунных мягких припоев с использованием нескольких широко используемых мягких припоев приведена в таблице 10.

Технология пайки медных труб холодильных систем и систем кондиционирования воздуха

Таблица 10: Прочность соединений с мягкой пайкой из меди и латуни

Марка паяльного материалаПрочность на сдвиг/МПаПрочность на разрыв/МПа

Когда пайка меди с оловянно-свинцовым припоем можно использовать некоррозионные флюсы, такие как спиртовой раствор канифоли или смесь активированной канифоли и водного раствора ZnCl2 + NH4Cl. Последний также может быть использован для пайка латунь, бронза и бериллиевая бронза.

При пайке алюминиевой латуни, алюминиевой бронзы и кремниевой латуни можно использовать флюс, состоящий из хлорида цинка в растворе соляной кислоты. Для пайки марганцевой бронзы в качестве флюса можно использовать раствор фосфорной кислоты.

При использовании припоя на основе свинца в качестве флюса можно использовать водный раствор хлорида цинка, а для припоя на основе кадмия — флюс FS205.

Твердые паяльные материалы и флюсы для твердой пайки

При пайке меди можно использовать припои на основе серебра и медно-фосфорные припои. Припой на основе серебра имеет умеренную температуру плавления, хорошую технологичность, отличные механические, электрические и теплопроводные свойства. Это наиболее широко используемый материал для пайки твердыми припоями.

Для применений, требующих высокой электропроводности, следует выбирать серебросодержащие припои, такие как B-Ag70CuZn. Для вакуумной пайки или пайки в печи с защитной атмосферой следует использовать припои на основе серебра без летучих элементов, такие как B-Ag50Cu и B-Ag60CuSn.

Припои с меньшим содержанием серебра дешевле, но имеют более высокую температуры пайки и более низкой прочностью соединения, что делает их подходящими для пайки с более низкими требованиями к меди и медным сплавам.

Медно-фосфорные и медно-фосфорно-серебряные припои можно использовать только для пайки твердым припоем меди и ее сплавов. Припой B-Cu93P обладает отличной текучестью и подходит для пайки деталей в механической, электрической, приборостроительной и обрабатывающей промышленности, которые не подвергаются ударным нагрузкам.

Идеальный размер зазора составляет 0,003-0,005 мм. Медно-фосфорно-серебряные припои (например, B-Cu70Pag) обладают лучшей прочностью и электропроводностью, чем медно-фосфорные припои, и в основном используются для высокопроводящих электрических соединений. Характеристики нескольких широко используемых твердых припоев для пайки твердым припоем медных и латунных соединений приведены в таблице 11.

Таблица 11: Характеристики соединений с твердой пайкой из меди и латуни

Марка паяльного материалаПрочность на сдвиг/МПаПрочность на разрыв/МПаУгол изгиба/(°)Энергия поглощения удара/J

Припои, флюсы и дополнительные аксессуары для работы

Пайка это соединение проводов и металлических предметов с помощью текучего легкоплавкого металла, который прилипает к обеим соединяемым деталям, обеспечивая их соединение. Как выполнять пайку, какие бывают припои и зачем нужны флюсы – читайте в статье ниже!

Инструменты для пайки – чем паять?

Самый распространённый инструмент для пайки – паяльник. Он может быть электрическим (чаще всего), либо газовым. Электрические паяльники бывают разной мощности: для пайки мелких деталей и тонких проводов подойдёт паяльник мощностью 10-25 Вт, для чего-то более массивного – мощностью 40 Вт и выше. Современные паяльники имеют керамические сменные жала, классические «советские» — медные. Керамические жала не требуют обслуживания, а медные нужно периодически зачищать и облуживать.

Для пайки массивных деталей или, например, медных труб, понадобится газовая горелка – она способна разогреть даже массивную деталь до температуры, нужной, чтобы припой растёкся и «прилип» к поверхности детали. Нужно помнить, что для пайки труб, которые используются для водопровода, можно использовать только бессвинцовые припои. Кстати, о припоях – давайте рассмотрим, какие существуют сплавы для пайки и чем они отличаются.

Припои – одна цель, но разные качества

Самый распространённый припой для пайки проводов и других целей – марки ПОС-61. Он содержит 61% олова (отсюда название) и 39 процентов свинца, его температура плавления равна 183 градуса, но пайку рекомендуют проводить при 240 градусах, для оптимальных условий смачивания и образования паяного шва. Более редкие виды припоев:

Для бытовых целей будет достаточно иметь припой ПОС-61 (ПОС-60) – его будет достаточно для 99% случаев.

Флюсы – зачем нужны и разновидности

Флюс это специальный материал, который смачивает поверхность пайки и удаляет с неё окислы. Без флюса пайка будет затруднительной, так что примите как данность – флюс нужно применять всегда. Самый частый флюс для пайки меди и медных сплавов — сосновая канифоль, как в твёрдом виде, так и в виде спиртового раствора, либо пасты (паяльный жир). Для пайки стальных оцинкованных деталей понадобится паяльная кислота – но применять её для электроники нельзя – кислота будет разъедать место пайки и портить электронные компоненты. Кроме канифоли и кислоты встречаются более специфические флюсы – например флюс Ф-61А для алюминия и другие, но они применяются редко.

Спасибо, что дочитали – в следующих статьях мы рассмотрим, как правильно производить пайку, так что оставайтесь с нами!

Возврат к списку

Метод пайки используется для соединения двух металлов при нагревании. Медь широко используется в качестве основного металла для пайки стали, алюминия и латуни.

Медная пайка используется в водопроводной, холодильной и электрической арматуре. Это делает соединения более прочными при пайке с другими металлами, такими как латунь. Ниже приведены ответы, которые помогут вам лучше понять пайку меди и латуни.

Можно ли паять медь с латунью?

Ответ на этот вопрос заключается в том, что медь имеет относительно более высокую температуру плавления, чем латунь, и латунь идеально подходит для метода пайки меди.

Латунь — это сплав меди, а когда к меди добавляют цинк, получаемый металлический сплав называется латунью. При пайке меди с латунью вам понадобится присадочный металл, который может представлять собой сплав, который плавится, чтобы заполнить пространство и сделать соединение прочным.

Как припаять медь к латуни?

Далее следуют некоторые этапы пайки меди с латунью, которая укрепляет соединение. Эти шаги:

Что такое ручная пайка?

Ручной метод пайки выполняется вручную, и вы должны выполнить все шаги самостоятельно или у работника, знающего процесс. После очистки вручную рабочему приходится разрезать медные трубки и наносить флюс, что является сложной процедурой.

Затем нагрев будет осуществляться ручной горелкой, и присадочный металл необходимо добавлять вручную. Ручной метод пайки широко используется для сантехнических работ и соединений многих типов металлов.

Ручная пайка — не менее сложный процесс, но она потребует много внимания и времени, если пайка выполняется вручную.

Рисунок 1. Пайка меди с латунью.

Какова функция флюса при пайке меди и латуни?

Флюс — это химическое вещество или паста, используемые в методе пайки, который помогает правильно заполнить присадочные металлы, а также расплавить и заполнить их соответствующим образом, чтобы получить прочное паяное соединение.

Автоматы для пайки самостоятельно наносят флюс и обеспечивают точную пайку, используя необходимое количество флюса.

В основном флюс на основе буры используется при пайке меди. Известно, что флюс реагирует и снижает температуру плавления металла, а также помогает снизить вероятность коррозии паяемых металлов.

Сколько типов машин используется для пайки меди и латуни?

Для пайки меди и латуни можно использовать паяльные машины. Также существует возможность пайки вручную, если вам нужно спаять одну или две медные трубки.

· Портативная машина для пайки лезвий

Эта машина используется для пайки меди, латуни и стали. Он прост в использовании и установке. Он легкий, что делает его портативным.

· Индукционная паяльная машина

Эта ручная паяльная машина используется для сельскохозяйственных материалов, автомобильной техники и метизов. Это полуавтоматическая машина, потому что вам нужен рабочий, который будет ее держать и управлять.

· Индукционный паяльный аппарат

Эта паяльная машина доступна в полуавтоматической, ручной и полностью автоматизированной версиях.

· Сегментная паяльная машина

Сегментная паяльная машина доступна с гибкими удлинителями, изготовленными после проверки качества и в основном из сырья.

· Машина для пайки колонковых сверл

Эта машина для пайки обеспечивает высококачественную пайку и высокую точность, экономя трудозатраты.

· Машина для пайки меди

Как следует из названия, эта машина используется в основном для пайки меди. Медь используется во многих типах клапанов, а медные трубки необходимы для охлаждающего и нагревательного оборудования. Эта машина может быть очень полезна для пайки меди.

Рисунок 2. Медно-латунные паяные трубы

Является ли автоматическая пайка меди и латуни лучше, чем ручная пайка?

При пайке меди с латунью используется тот же метод, что и при ручной или автоматической пайке, поэтому выбор того, какая пайка лучше, зависит от ваших потребностей.

Если вам нужно паять небольшое количество меди, то подойдет ручная пайка, но автоматическая пайка — хороший вариант, если вы хотите использовать меньше времени и паять больше меди.

Автоматизированная пайка также лучше, так как не допускает искусственных ошибок и обеспечивает более качественную отделку изделия.

Рис. 3. Автоматическая пайка меди с латунью

В каких случаях используется пайка меди с латунью?

Пайка меди с латунью используется в системах охлаждения, отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, сантехнике, отоплении, а также в электротехнической промышленности и производстве клапанов.

Охлаждающее оборудование

Пайка меди с латунью используется в различных клапанах холодильной промышленности, таких как холодильные клапаны, сервисные клапаны холодильного оборудования и обратные клапаны холодильного оборудования. Пайка меди и латуни также является важной частью оборудования для кондиционирования воздуха.

Какие сплавы используются для пайки меди с латунью?

При пайке меди с латунью в качестве присадочных металлов используются сплавы из-за их низких температур плавления. Они плавятся и заполняют зазор между медью и латунью. Сплавы, используемые при пайке меди с латунью,

Как использовать индукционную пайку для меди?

Индукционная пайка стала ведущим методом соединения меди в различных отраслях HVAC, автомобильной и электротехнической промышленности. Он обладает многочисленными преимуществами, включая точность, скорость и повторяемость, что делает его предпочтительным выбором для многих областей применения. Однако для достижения оптимальных результатов требуется специальное оборудование и знания.

Индукционная пайка меди

Для понимания пайки меди необходимы краткие знания об индукционном нагреве и пайке.

Индукционный нагрев — это плавление металлических заготовок путем пропускания через них высокочастотного переменного тока. Пайка — это простой процесс соединения металлов, при котором два металла соединяются путем введения между ними присадочного металла.

Пайка имеет множество типов в зависимости от используемого источника тепла. Однако, когда индукционный нагреватель используется в качестве источника тепла для пайки, это называется индукционной пайкой.

Процесс пайки меди включает в себя несколько этапов, которые описаны ниже:

Очистка медных трубопроводов

Чтобы подготовить трубы к пайке, их тщательно очищают изнутри проволокой или протирают наждачной бумагой, чтобы удалить все загрязнения. Этот шаг необходим для получения чистого и прочного соединения с индукционной пайкой.

Подготовка соединения внахлестку/раструб

Затем формируется соединение внахлест для пайки медных труб. Это очень важный этап, поскольку прочность соединения в конечном итоге будет зависеть от глубины перекрытия труб. Согласно требованиям Американского общества сварки (AWS), глубина должна быть как минимум в три раза больше толщины медных труб, на которые производится пайка. Обычно в промышленности используются гораздо более высокие значения, чтобы подстраховаться.

Зажим трубной установки

Зажим установки также необходим для удержания соединения на месте перед пайкой. Трубы временно зажимаются внутри индукционной катушки или вне ее.

Поскольку индукционная катушка является источником тепла в данной технике пайки, вся установка должна быть окружена ею.

Если используется портативный индукционный нагреватель, индукционная катушка обычно размещается над зажатыми трубами. Однако в некоторых случаях вся установка помещается внутрь сверхмощной индукционной машины.

Нанесение наплавляемого металла

Включается индукционный нагреватель, и на шов наносится присадочный металл, обычно пруток. В зависимости от номинальной мощности нагреватель остается включенным в течение 5-10 секунд. Чем выше номинальная мощность, тем меньше времени требуется для пайки медных труб.

Охлаждение

После завершения процесса пайки медному соединению дают остыть в течение часа, прежде чем оно будет готово к использованию.

Наплавочные металлы и флюс, используемые при индукционной пайке меди

Поскольку в предыдущем разделе мы обсуждали филлеры, важно упомянуть о часто используемых. Для индукционной пайки меди используются две серии присадочных металлов:

Сплавы серии BCuP богаты фосфором, который выступает в качестве флюса при индукционной пайке. Из этой серии BCuP-2 довольно часто используется в водопроводе и системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. В то время как для трубопроводов общего назначения используются BCuP-3,4 или 5, поскольку они дешевле. Наполнители из сплава BAg используются при соединении меди с разнородными металлами.

Один из важных моментов, который следует отметить здесь, заключается в том, что прочность индукционной пайки не зависит от используемых присадочных металлов. Вместо этого, он является функцией зазора и глубины перекрытия между двумя соединенными трубами.

Оборудование, используемое при индукционной пайке меди

Процесс индукционной пайки, как упоминалось ранее, осуществляется с помощью индукционных нагревателей. На рынке представлено множество типов оборудования для индукционного нагрева, от портативных индукционных нагревателей до сверхмощных коммерческих машин.

Компания FOCO Induction, являясь одним из ведущих поставщиков решений в индукционной промышленности, также разработала три продукта для индукционной пайки меди:

Области применения медных труб с индукционной пайкой

Индукционная пайка — идеальный выбор для использования в отраслях HVAC, особенно для пайки медных труб теплообменника. Аналогичным образом, он полезен для использования в системах распределения воды, где применяются металлические трубопроводы. Другим примером использования является автомобильная промышленность, где медные трубы являются стандартом.

Вкратце, некоторые ключевые области, в которых используется индукционная пайка меди, включают:

Посмотрите наши проекты по индукционной пайке.

Какие другие методы можно использовать для пайки меди?

Индукционная пайка — не единственная техника для медных соединений. Для соединения медных труб используются два других распространенных метода — пайка горелкой и пайка припоем.

Пайка факелом — это традиционный процесс пайки, при котором факел используется для нагрева присадочного металла и заполнения зазора между трубным соединением.

Пайка медных труб практически аналогична пайке с помощью горелки. Однако этот процесс происходит при несколько более низкой температуре и, следовательно, имеет низкую прочность соединения по сравнению с пайкой. Это экономически эффективное решение для соединения медных труб и может использоваться для небольших ремонтных работ.

Заключение

Благодаря своей точности, скорости и эффективности индукционная пайка стала популярным методом соединения меди в различных отраслях промышленности.

Для осуществления этого процесса выбор присадочных металлов зависит от области применения. Однако это не оказывает прямого влияния на прочность соединения, которая зависит от глубины гнездового соединения.

Помимо индукционной пайки, можно также создавать прочные и надежные медные соединения для своих конкретных нужд с помощью пайки горелкой и припоя.

14 марта, 2023

Share This Story, Choose Your Platform!

Page load link

Go to Top

Оцените статью
Про пайку
Добавить комментарий