Инструкция по пайке медных труб своими руками

Технологическая операция пайки медных трубок газовой горелкой осуществляется с помощью специального припоя, который способствует созданию неразделимого соединения. Температура плавления применяемого припоя намного ниже материала заготовок. Благодаря появлению капиллярного эффекта возникает равномерное распределение припоя. Чтобы улучшить качество пайки меди, поверхность обязательно зачищают.

При выборе флюса необходимо учитывать, что не каждый из них может быть активным к алюминию. Мы можем порекомендовать использовать в таких целях продукцию отечественного производителя – Ф-59А, Ф-61А, Ф-64, они состоят из фторборатов аммония с добавлением триэтаноламина. Как правило, на пузырьке есть пометка – «для алюминия» или «для пайки алюминия».

Инструкция по пайке медных труб своими руками

Флюс отечественного производства

Для высокотемпературной пайки следует приобрести флюс, выпускаемы под маркой 34А. Он состоит из хлористого калия (50%), хлорида лития (32%), фторида натрия (10%) и хлористого цинка (8%). Такой состав наиболее оптимален, если производится высокотемпературная пайка.

Инструкция по пайке медных труб своими руками

Рекомендуемый флюс для паки при высокой температуре

Правила техники безопасности при сварке

Перед началом работ, каждый специалист знает, что строгое соблюдение техники безопасности обеспечивает качество и оперативность выполнения поставленной задачи технологии пайки медных труб и соединений. Любые технологические операции с источником огня должны проводиться в строгом соответствии с общими и индивидуальными требованиями безопасности:

  • Пайка медных труб твёрдым припоем должна происходить только в хорошо проветриваемых помещениях.
  • Оператор сварки должен иметь специальные и индивидуальные средства защиты, которые защищают от ожогов, а также от попадания раскалённых предметов.
  • В процессе работы используется газобаллонное оборудование, следовательно, необходимо предусмотреть дополнительные меры безопасности при использовании такого технологического оборудования.

Основные сведения о пайке металла

Главным преимуществом меди является то, что этот металл идеально приспособлен для пайки. Это объясняется тем, что поверхность таких труб несложно очистить подручными средствами от окислов и загрязнений. Опять же, есть широкий ассортимент различных сплавов, которые можно применить в качестве припоя.

Основные сведения о пайке металла
Основные сведения о пайке металла

В процессе пайки медных труб задействован капиллярный эффект, за счёт которого молекулы твердого тела и жидкости (расплавленного припоя) взаимодействуют между собой. В результате, на границе раздела твёрдой и жидкой среды происходит притяжение молекул основного металла и молекул расплавленного металла.

Основные сведения о пайке металла
Основные сведения о пайке металла
Основные сведения о пайке металла
Основные сведения о пайке металла

Разница в использовании твердого и мягкого припоя

Основные сведения о пайке металла
Основные сведения о пайке металла
Марка припоя Температура плавления фосфор цинк серебро кадмий
L-Ag45Sn 480-640 44-46%
L-Ag34Sn 630-730 1,5-2,5% 33-35%
S30F-SH1 600-690 29-31% 19-23%
S15L-Ag15P 650-810 4,7-5,3% 14-16%
S3L-Ag5P 650-810 5,7-6,3% 4-6%
S2L-Ag2P 650-810 5,9-6,5% 1,5-2,5%
Rolot S94 710-880 5,9-6,5%
Основные сведения о пайке металла
Основные сведения о пайке металла

Таблица с марками и характеристиками твердого припоя

Основные сведения о пайке металла
Основные сведения о пайке металла

Чем отличается пайка медных труб твердым припоем от аналогичной операции с применением мягкого припоя?

Основные сведения о пайке металла
Основные сведения о пайке металла

Прежде всего различаются температурные режимы разогрева металла. Это обусловлено разной температурой плавления материала.

Основные сведения о пайке металла
Основные сведения о пайке металла

Мягкий припой (температура нагрева до +450 °С) изготавливается из легкоплавких сплавов олова и свинца. Твердый припой (температура нагрева не менее +700 °С) изготавливается из меди с добавлением фосфора, олова и серебра.

Основные сведения о пайке металла
Основные сведения о пайке металла

Пруток твердого припоя требует большей температуры для разжижения, но готовое соединение отличается большей прочностью, долговечностью и термостойкостью, чем соединение, сделанное с использованием олова.

Основные сведения о пайке металла

Таблица с типами флюсов пригодных для высокотемпературной пайки

Кстати, цена олова и стоимость пайки, выполненной с его применением, значительно доступнее стоимости соединения, выполненного на твердом припое.

Читайте также:  Какой брус лучше профилированный или клееный?

Специальный инструмент

Чтобы создать герметичное соединение между деталями различного назначения, используется горелка для пайки медных труб твёрдым припоем.

Это устройство отличается несколькими положительными характеристиками:

  • экономичность,
  • безопасность,
  • регулировка пламени,
  • лёгкое обслуживание.

Газовые аппараты для сварки делятся на несколько видов.

Решающее значение при выборе имеют:

  • тип газа,
  • производительность,
  • мощность.

Для большого объёма работы используются мощные устройства, оснащённые стационарными баллонами. Когда требуется выполнить несколько ручных операций, применяется паяльник и горелки газовые для пайки с одноразовым баллоном.

Ацетиленовые системы используются для паяльных работ с применением твёрдого припоя, когда требуется запаять большие диаметры.

Температура плавления применяемого припоя становится определяющим фактором при подборе горелки. Чтобы паять медные трубки твёрдыми припоями, используются профессиональные виды газовых горелок. Для работы с более мягкими припоями операцию выполняют полупрофессиональным устройством.

Для каждого типа пайки применяются разнообразные газовые смеси. Например, газ-воздух подаётся в системы небольшого веса и компактных габаритов. Такое оборудование для пайки медных труб обрело большую популярность, особенно когда нужно запаять трубы малого диаметра.

Газ-кислород позволяет проводить пайки деталей любого диаметра. Смесь может работать с любым материалом. Этот комплект, имеющий стационарное крепление баллонов, используется на профессиональных станциях.

Инструмент для проведения пайки

Для достижения высококачественной пайки, необходимо иметь специальное оборудование. К нему относятся:

  • Труборез.
  • Фаскосниматель.
  • Труборасширитель. Позволяет не использовать фитинги. Расширяет торец трубы.
  • Металлический ёрш.
  • Отражатель пламени. Крепится прямо на сопло. Даёт возможность пользоваться горелкой около горючих материалов, сохраняет тепло, способствует равномерному прогреву медной трубки.

Выбор газовой горелки

Мастер подбирает оборудование, учитывая все требования разработанного технологического процесса. По мощности горелки определяют тип баллончика. Он бывает двух видов: стационарный и ацетилен — кислородный.

Профессиональные горелки используют твёрдый припой. Для работы в бытовых условиях применяются газовые горелки с мягким припоем. Применение полупрофессиональных систем позволяет паять детали независимо от того, какой припой.

Специальный электрический термофен позволяет пользоваться мягким припоем. Этот инструмент даёт возможность сохранять определённое значение температуры плавки. В случае необходимости её можно регулировать. Специальные насадки направляют струю нагретого воздуха на конкретный участок детали.

Сегодня промышленность выпускает большой ассортимент горелок, однако все они имеют одинаковые базовые компоненты:

  • фиксирующие приспособления для установки баллона,
  • головки,
  • редуктор,
  • регулятор струи газа,
  • форсунки,
  • переходник,
  • наконечник.

Температура плавления у бытовых горелок — 1000 —1500 градусов, у промышленных — 1500 — 2000 градусов.

От используемой газовой смеси зависит тип горелки:

  • Пропановые. Получили самое большое распространение.
  • Работающие на MAPP-газе. Отличаются поддержкой мягкого топлива, высокоэффективным сжиганием газа.
  • Ацетилен — кислородные. Оснащаются стационарно зафиксированными газовыми баллонами. Часто применяются для создания магистрального трубопровода.

Самыми удобными считаются горелки, работающие с одноразовыми газовыми баллонами. Они способны работать, независимо от вида газовой смеси. Регулировка струи газа осуществляется поворотом ручки вентиля редуктора.

В отличие от стационарных установок горелки, имеющие хороший одноразовый баллон, обладают несколькими положительными качествами:

  • Лёгкая транспортировка.
  • Простое обслуживание.
  • Не требует наличия электричества.
  • Выполняет разные задачи, за счёт крепления нескольких видов сопел.
  • Управление силой пламени.
  • Полная безопасность. Благодаря обратному клапану происходит быстро перекрывание подачи газа.
  • Высококачественная пайка.

Единственным недостатком этих систем считается необходимость установки нового баллона после окончания работ.

Технология пайки

Для достижения качественной пайки с использованием газовой горелки, необходимо соблюдать определённые правила:

  • Поверхность деталей должна быть очищена от грязи. Категорически запрещается пользоваться царапающими материалами.
  • Для исключения попадания воздуха внутрь шва, поверхность сцепления должна быть покрыта флюсом.
  • Нагрев деталей должен происходить равномерно. Припой не должен перегреваться. Соединение получится низкого качества.
  • Между поверхностями припаиваемых труб должен оставаться зазор (25— 125 мкм.).
  • Чтобы в дальнейшем не появилась коррозия, флюс должен быть удалён.

Немного теории о пайке меди

Господствующее мнение о хорошей паяемости меди и ее сплавов верно лишь в том случае, когда речь идет о самой меди и ее сплавах с цинком, оловом, свинцом, фосфором, сурьмой, железом, никелем, марганцем. Эти металлы в самом деле имеют окислы, относительно легко удаляемые флюсами. Но медные сплавы, легированные хромом, алюминием, кремнием, титаном и некоторыми другими элементами, имеют на своей поверхности трудно растворимые флюсами оксиды. По счастью, чаще приходится иметь дело не с ними, а с технически чистой медью или теми ее сплавами, которые образуют легкоудаляемые оксиды. Так что утверждение о том, что пайка меди не доставляет особых хлопот, в большинстве случаев можно считать верным.

Читайте также:  Отделка фасада деревом и его особенности

При пайке вообще и медных трубок в частности, используются обычно нахлесточные типы соединений. Они позволяют обеспечить достаточную прочность конструкции даже в том случае, если используются обладающие относительно малой прочностью мягкие припои. Считается, что для обеспечения удовлетворительной прочности паяного соединения, нахлест должен быть не менее 5 мм. На практике применяются обычно гораздо более высокие значения, что и обеспечивает хороший запас прочности.

Немного теории о пайке меди

Пайка медных труб

Припои для пайки в домашних условиях

Такое название используется для обозначения припоев с высоким уровнем тугоплавкости. Внешне они имеют вид длинных стержней с произвольным профилем, что очень удобно в том случае, когда металл разогревают непосредственно в области пайки до температуры +900 градусов.

Что касается т.н. «мягких» припоев, то с их помощью проводится низкотемпературная обработка медных изделий в домашних условиях. Чаще всего они выглядят, как очень тонкие проволочки, изготовленные на основании олова, свинца, цинка и их сплавов. Такая форма припоя очень удобна при решении вопроса, как спаять медные трубки в домашних условиях.

Основные правила соединения медных труб путем сваривания

Для того чтобы сваривание и последующая установка медных труб были выполнены успешно, во время работы следует придерживаться ряда правил, а именно:

  • Не стоит производить сваривание слишком длинным пламенем газовой горелки, поскольку уменьшенное пламя дает более качественный прогрев соединяемых поверхностей, а также способствует очищению соединения.
  • Еще один важный нюанс — тщательное обезжиривание и очищение поверхности металла перед сваркой. Все действия при этом следует выполнять аккуратно, не нарушая целостности трубы. Недопустимо приступать к сварным работам не выполнив это условие.
  • Перед началом нагрева, нужно убедиться, что все детали правильно расположены, имеют нужный размер и зазоры. Если зазор меньше, чем требуется по технологии, следует его увеличить, воспользовавшись труборасширителем с соответствующей насадкой.
  • Если вы соединяете две медные трубы при помощи метода капиллярной пайки и используете медно-фосфорный припой, то флюс в этом случае не требуется, так как данный припой — самофлюсующийся. Но когда медные трубы соединяются через фитинг из другого металла или с применением припоя другого вида, то с наружной стороны соединения нужно нанести немного флюса.

По завершении сварных работ и до начала установки труб и их монтажа, излишки флюса с поверхности металла обязательно удаляются.

Соединение через фитинг

  • В процессе пайки соединяемые детали, равномерно прогревая, следует довести до необходимой температуры, не допуская при этом их нагрева до градуса плавления металлов. Если все-таки произошел перегрев и деформация участков трубы, то они отбраковываются.
  • Циклы нагрева при пайке должны быть непродолжительными. Нагрев уже охлажденной детали заново не допускается, поскольку это ведет к снижению прочности соединений.
  • Припой следует наносить непосредственно на сам сварной шов, контролируя при этом равномерность его распределения. Для большей равномерности шов прогревается при помощи газовой горелки.

Что понадобится в процессе

Перед тем, как спаять медные трубки, потребуется подготовить флюс, способный очистить поверхность от налета окислов. От корректности подготовки поверхности зависит качество выполнения работ. Флюс дополнительно способствует растеканию сплава по поверхности трубки, что улучшает внешний облик шва. Затем необходимо определиться с технологией соединения, от которой зависит выбор, чем паять медные трубы.

Что понадобится в процессе

При высокотемпературной сварке используется припой, не имеющий в составе свинца (с пометкой на упаковке Lead Free). Для низкотемпературной технологии используется стандартный припой ПОС, выпускаемый в виде прутка диаметром 3 мм. Допускается использование сплавов с введением легирующих элементов (например, висмута или свинца), которые положительно влияют на прочность соединения.

Читайте также:  Монтаж сайдинга своими руками с фото и видео

Пайка медных труб своими руками подразумевает нарезку деталей на элементы соответствующего размера. Для разделения трубы на отрезки используется труборез, кромки заготовок обрабатываются инструментом для снятия фасок. Поскольку при соединении трубопроводов требуется расширять один из концов магистрали (для обеспечения плотной и надежной посадки), то потребуется расширитель, представляющий собой клещи со специальной втулкой, рассчитанной на несколько диаметров трубы.

Что понадобится в процессе

Для нагрева припоя и элементов из цветных металлов применяется газовая горелка с форсункой, формирующей узкий направленный факел пламени. Оборудование оснащается баллоном, который заправлен чистым бутаном или пропано-бутановой смесью. Допускается выполнение работы при помощи электрического паяльника, инструмент применяется в зонах, где использование открытого пламени запрещено. Также мастеру понадобится комплект чертежных инструментов, позволяющих разметить заготовки.

Резьбовые фитинговые элементы

Фитинги из меди, относящиеся к категории соединительных элементов резьбовой группы, рекомендуется использовать в том случае, если создаваемую инженерную коммуникацию планируется периодически разбирать, чтобы выполнять ее техническое обслуживание. Осуществлять такие технологические операции, как разборка и сборка трубопровода, позволяет наличие наружной и внутренней резьбы на его конструктивных элементах.

Фитинги, соединяемые с медными трубами при помощи резьбы, значительно уступают капиллярным и компрессионным изделиям по уровню своей надежности. По этой причине подобные соединительные элементы необходимо регулярно проверять и при необходимости заменять их новыми. Кроме этого, использовать такие фитинги лучше всего в тех местах трубопровода, к которым обеспечен легкий доступ.

Резьбовые соединители медных труб

Существует несколько наиболее распространенных типов резьбовых фитингов для соединения медных труб, к которым относятся:

  • муфты — это фитинги, с помощью которых можно соединять трубы, изготовленные из разных материалов, а также создавать прямолинейные участки трубопроводов, формируемые из отрезков одинакового или разного диаметра;
  • уголки — к ним относятся фитинги, при помощи которых можно изменять направление движения трубопровода на 45 или 90 градусов;
  • штуцеры — фитинги, позволяющие отводить транспортируемую среду из основного трубопровода; крестовины, тройники, которые также называют коллекторами — это фитинги, при помощи которых создают ответвления от основного трубопровода, сохраняя при этом его основное направление;
  • фитинги, с использованием которых выполняется перекрытие конца медного трубопровода; в качестве них могут использоваться специальные заглушки или колпаки.

Выполняя монтаж нового медного трубопровода, специалисты чаще всего используют соединительные элементы обжимного типа, а при ремонте или модернизации таких коммуникаций применяют фитинги резьбового типа.

Чем покрасить трубы из меди

После монтажных работ трубопровод можно покрасить, чтобы защитить его от коррозии и придать эстетичный вид. Рассмотрим, какая краска подойдет для достижения вышеуказанных целей.

Хорошим выбором станут такие краски:

  • полиуретановые;
  • алкидные;
  • ПФ-115, 156, 167, 187, 223, 519;
  • ГФ-0119.

Цены на ПФ-115

ПФ-115

Чем покрасить трубы из меди

Из лаков хорошо подойдут:

  • смесь этинолевого покрытия с алюминиевой пудрой (соотношение 9:1);
  • ВЛ-51.

Масляные краски использовать противопоказано, ведь под воздействием высокой температуры они темнеют!

Перед тем, как красить, следует очистить и покрыть поверхность свинцово-суриковым грунтовочным составом №81. При покраске следует учитывать то, что краска в медь не впитывается, а, следовательно, необходимо тщательно растушевывать наносимый состав. Лучше всего распылять краску баллончиком, ведь с его помощью можно получить качественную поверхность.