Пайка меди и труб твердым припоем

Технология пайки медных труб

Паять или варить и отопления, кондиционеров и любых других устройств, достаточно несложно. Алгоритм выполнения такой операции выглядит следующим образом.

Сначала необходимо отрезать кусок трубы требуемой длины, для чего используется труборез

Очень важно располагать инструмент перпендикулярно к оси трубы, чтобы рез получился максимально ровным. После того как труба будет отрезана, ее необходимо зачистить

Для очистки поверхности изделия используют металлическую щетку, а ее торец освобождают от заусениц и металлической пыли при помощи ершика

Ни в коем случае нельзя использовать для этих целей наждачную бумагу, так как она оставит на поверхности трубы мелкий песок, который ухудшит сцепление припоя с основным металлом. Для какой бы цели вы не паяли трубы из меди, для кондиционеров, холодильников или систем отопления, край одной из них необходимо расширить. Увеличить диаметр конца одной из труб следует до такого значения, чтобы другой конец спокойно входил в него, оставляя лишь небольшой зазор. Расширенный конец трубы также следует зачистить, используя для этого металлическую щетку, но не наждачную бумагу или чистящую пасту. Перед началом пайки на конец трубы меньшего сечения следует нанести флюс

Очень важно равномерно распределить флюс при его нанесении, в противном случае его избыток попадет внутрь трубы и образует там застывшие капли, которые будут создавать шум при движении по ней жидкости

Подготовленные концы труб перед пайкой следует вставить друг в друга, после этого можно приступать к пайке, вытерев избытки флюса влажной тряпкой. Чтобы соединение получилось качественным и надежным, необходимо прогреть соединяемые трубы перед началом использования припоя. Нагрев может считаться достаточным тогда, когда нанесенный на одну из труб флюс станет серебристого цвета.

После предварительного разогрева места соединения к нему подносят припой, который от высокой температуры начинает плавиться и заполнять пространство стыка. Способствует процессу и принцип капиллярности, за счет которого расплавленный припой заполняет зазор между трубами. Пайку заканчивают в тот момент, когда он полностью заполняет собой промежуток между соединяемыми трубами. Очень хорошо такой процесс просматривается на видео, которое снимают многие специалисты.

Теперь вы знаете, как паять медные трубы. Более наглядно изучить процесс пайки позволит видео ниже.

Пайка медных труб не представляет большой сложности. Необходимость в этом возникает во время ремонта или монтажа системы подачи воды или кондиционирования. Пайку труб можно совершить самостоятельно, если имеются необходимые знания в этой области. Для уверенности в качестве процедуры и последующей эксплуатации медных изделий следует обратиться к специалистам.

Самые популярные модели и изготовители

На строительном рынке сегодня представлено большое количество устройств от различных производителей. Пользуются популярностью газовые горелки отечественного производства: Профи-Тулс; Аллгаз; Донмет. Хорошей репутацией пользуются и заграничные изготовители: Rothenberger; Kemper; Virax; Rems; Uniweld.

Большинство фирм предлагают горелки разных классов – от ручных мобильных устройств для профессиональных мощных аппаратов. Полупрофессиональная пропановая горелка стоит от 1,5 до 10 тысяч рублей. Профессиональные агрегаты обойдутся дороже – минимальная стоимость от 20 тысяч рублей.

Иные варианты пайки: работа с медными трубами и различными металлами

Пайка медных труб требует некоторого опыта подобной работы. Поэтому, если домашний мастер впервые берётся за подобную работу, стоит предварительно потренироваться, чтобы не переделывать несколько раз уже готовую магистраль водоснабжения или отопления. Пайку медных трубок можно производить как твёрдым припоем (при помощи газовой горелки), так и мягкими сплавами. Во втором случае для медных труб уместно использовать молоточный паяльник большой мощности.

ФОТО: m-chel.ruАккуратная и качественная пайка – залог долговечности соединения

Нюансы пайки медных труб: как всё сделать правильно

В качестве флюса для пайки медных труб лучше всего использовать канифоль. Она наносится ровным слоем на внешние поверхности трубы, после чего на неё насаживается фитинг. С обратной его стороны насаживается вторая часть магистрали. Далее фитинг разогревается при помощи газовой горелки и по швам «укладывается» припой. Под воздействием высокой температуры он плавится, заполняя шов и создавая качественное герметичное соединение.

ФОТО: poliasmet.ruИногда приходится обходиться без фитингов

Пайка медных труб своими руками не слишком сложна, однако эта работа требует внимательности и аккуратности. Конечно, на словах не всё можно объяснить доходчиво, поэтому предлагаем вниманию Уважаемого читателя видео, как паять медь газовой горелкой, из которого всё станет более понятно.

Watch this video on YouTube

Разобравшись с вопросом, как спаять медные трубки в домашних условиях, можно переходить к следующей проблеме, а именно к пайке неидентичных металлов (медь с алюминием, железом или нержавеющей сталью).

Как спаять медный провод с алюминиевым

Пайка алюминия с медью – довольно сложный процесс. Нужно отметить, что для алюминия вряд ли подойдёт тот же припой, что и для меди, как и наоборот. Намного проще совместить эти металлы, используя стальную муфту. Хотя на сегодняшний день производитель и предлагает специальные припои и флюсы для подобных целей, стоимость их значительна, что приводит к нерентабельности подобных работ.

ФОТО: kak-eto-sdelat.infoСпаивать медь и алюминий достаточно сложно

Вся проблема заключается в конфликтности меди и алюминия. У них разная тугоплавкость, плотность. К тому же алюминий при взаимодействии с медью начинает сильно окисляться. Особенно этот процесс ускоряется при прохождении через соединение электрического тока. Поэтому при необходимости соединения медного и алюминиевого провода лучше всего использовать самозажимные клеммники «WAGO», внутри которых находится контактная паста «Алю Плюс». Именно она снимает окисел с алюминия, предотвращает его последующее появление и способствует нормальному контакту с медными жилами.

Разобравшись, как спаять медь с алюминием, можно переходить к более твёрдым металлам.

ФОТО: mastergrad.comИногда без подобного соединения не обойтись

Как спаять медь и нержавеющую сталь

При пайке меди с нержавеющей сталью большую роль играет даже не сам материал припоя, а используемый инструмент, хотя и от расходников многое зависит. Наиболее приемлемые материалы в данном случае это:

• медно-фосфорный припой;
• оловянно-серебрянный (Castolin 157);
• радиотехнический.

Некоторые мастера утверждают, что при правильном подходе к работе, подойдёт даже самый обычный припой на основе олова и свинца. Главное – это обязательное использование флюса (бура, паяльная кислота), основательный прогрев и лишь после этого пайка (нанесение припоя).

ФОТО: cusi3.ruСложная пайка меди и нержавеющей стали

Подобные соединения встречаются редко, а потому специализированные припои для подобных целей имеют довольно высокую стоимость.

Пайка меди с железом – возможно ли это

Подобный вариант возможен, но при соблюдении некоторых условий. К примеру, в качестве нагревателя простая пропановая горелка уже не подойдёт. Необходимо использовать пропан с кислородом. В качестве флюса нужно использовать буру, а вот припоем выступит латунь. Только в этом случае можно надеяться на нормальный результат. Купить припой для пайки меди с железом или нержавейкой несложно. Главное – это понять, будут ли оправданны излишние затраты.

ФОТО: svarkavol.ruСпайка медной и железной трубки также возможна

А сейчас предлагаем посмотреть на то, насколько аккуратно домашние мастера могут выполнять работу по спайке труб магистралей различного назначения.

1 из 5

ФОТО: market.sakh.comФОТО: market.sakh.comФОТО: solarschool.dkФОТО: laketravisplumber.comФОТО: reicheltplumbing.com

Пайка труб из меди – технология процесса

Прежде чем приступать к пайке медных труб, необходимо приготовить фитинги, инструменты, расходные материалы. Вторым этапом будет подготовка деталей к соединению. После этого начинают сам процесс пайки.

Инструменты и материалы

Для подготовки трубы и проведения пайки соединения могут понадобиться:

Труборез – для нарезания необходимых фрагментов трубных материалов

Для качественного соединения медных деталей использование профессионального трубореза крайне важно – он позволяет отрезать материал без его деформации. Газовая горелка с узконаправленным пламенем – то, при помощи чего осуществляется нагрев места соединения, непосредственно пайка

Принципиально важно чтобы горелка была оснащена функцией автоподжига

Лучше купить недорогую горелку с пьезозажигалкой, чем брендовую модель без этой системы. Если монтаж будет проводиться в помещении, где запрещено использование открытого пламени, то приобретите электрический паяльник для пайки медных труб. Его можно использовать при любом виде пайки. Труборасширитель (экспандер), если вы собираетесь обойтись без фитингов. Этот инструмент позволяет расширить диаметр трубы для соединения в раструб. Кроме этого расширитель используют для поднятия и загиба наружу кромки просверлённого отверстия. Такой приём применяют при необходимости сделать отвод на патрубок меньшего диаметра. Трубогиб или иное приспособление для безопасного изменения конфигурации трубы. Актуально для отожжённых материалов. Железный ёршик для шлифовки внутренней части трубы (отрезанного фрагмента) от заусениц. Наждачную бумагу для зачистки внешней стороны соединения от заусенец Для разметки будущих коммуникаций дополнительно будут нужны: маркер, линейка, уровень.

Рекомендуем ознакомиться: 5 способов соединения металлопластиковых труб

Пайка предполагает использование припоя и флюса – расходных материалов. Полный список необходимого выглядит так:

• припой, в зависимости от выбранного метода;
• флюс для обезжиривания и подготовки места соединения к качественному монтажу;

Припой для меди представляет собой сплав олова с небольшим количеством более благородных , твёрдых металлов.

Флюс – это химически агрессивное соединение, которое очищает «зону деятельности» паяльника от окислов, следов жира. Купить его можно в удобной упаковке, где кисточка вделана в крышку. Производители предлагают пастообразный и жидкий флюс.

При выборе флюса руководствуйтесь тем соображением, что использовать его следует крайне аккуратно, в минимальных количествах. Излишки флюса удаляйте как можно более полно – оставшееся в зоне соединения агрессивное вещество, способно быстро привести в негодность соединение.

Подготовка

Подготовительный этап включает в себя:

• нарезание трубных сегментов согласно проекту;
• зачистку внешней и внутренней стороны среза от неровностей, заусенец, возможного налёта;
• расширение внутреннего диаметра принимающего отрезка;
• обработка флюсом контактирующих объектов.

Пайка

Соединение медных деталей происходит всегда внахлёст. Рекомендуемая глубина раструба должна быть не менее 5 мм. Идеальная должна один в один совпадать с диаметром соединяемых частей.

Уникальность пайки медных труб заключается в том, что он основан на капиллярном эффекте, который возникает в узких щелях. Говоря простым языком, расплавленный припой автоматически втягивается в зазор между стенками и равномерно распределяется по всему объёму.

Алгоритм пайки:

• Части соединения вставляют одно в другое.
• Включают горелку на полминуты и подносят припой. Горелку держат одной рукой, припой – другой.
• Припой растекается и автоматически (благодаря капиллярному эффекту) заполняет собой объем между стенками. Пайка завершена.
• Изделие оставляют остывать при комнатной температуре.

Соединение медных труб с цанговыми и пресс-фитингами

Рис. 41. Соединение медных труб пресс-фитингом

Еще один вид неразъемного соединения медных труб делается на обжимных пресс-муфтах (рис. 41), по аналогии с пресс-фитингами полимерных труб и фитингами для пайки медных труб с заложенным в них припоем. Это как бы гибрид двух конструкций: пресс-фитинга и фитинга для капиллярной пайки. Внешне пресс-фитинг для медных труб очень сильно напоминает фитинг для капиллярной пайки (рис. 39), а технологическая разница заложена во внутреннем содержании фитинга. Припой, заложенный в капиллярный поясок фитинга, здесь заменили на уплотнительные кольца из эластичных полимеров, похожих на резину. Технология соединения медных труб на пресс-фитингах сводится к простым операциям: отрезать и очистить трубы от грата, откалибровать их, вставить в пресс-фитинг и сжать соединение пресс-клещами (рис. 42).

Рис. 42. Закрепление фитинга пресс-клещами

Помимо неразъемных существуют и разъемные соединения медных труб на обжимных (цанговых) фитингах. Есть два основных типа цанговых соединений: первый для соединений твердых и полутвердых и второй для соединения мягких и полутвердых труб.

Если повнимательней взглянуть на первый тип фитингов, то увидим, что они почти полностью повторяют обжимные фитинги для металлопластиковых труб, с единственной разницей, что в фитингах для меди нет штока, на который насаживается металлопластиковая труба. В остальном первый тип фитингов для медных труб, практически полностью повторяет конструкцию фитингов для металлопластика: такие же накидные гайки, такое же уплотнительное О-образное кольцо, тот же метод затяжки (рис. 43).

Рис. 43. Соединение медных труб компрессионными фитингами первого типа

Подготовительные операции состоят в подборе фитинга походящей размерности. Далее, как обычно, следует аккуратно отрезать трубу, удалить грат, с помощью оправки-калибра проверить срез на предмет отсутствия овальности и, при необходимости, восстановить исходную геометрию трубы. Затем труба вводится в фитинг до упора. Как правило, зажимная гайка сначала заворачивается рукой. После того, как труба зажата компрессионным кольцом до такой степени, что рукой невозможно повернуть ее относительно фитинга, гайка доворачивается ключом на 1/3 или 2/3 оборота с тем, чтобы слегка деформировать трубу и обеспечить требуемое усилие зажима. Теоретически такое соединение труб можно разбирать и собирать вновь, практически — его лучше не трогать. Если соединение не течет, то и оставьте его в покое, если оно подтекает, то нужно слегка довернуть гайки.

Обжимные фитинги первого типа придуманы для твердых медных труб (рис. 43), однако ими можно соединять и мягкие трубы, и твердые с отожженными концами. Для того, чтобы при затяжке гаек трубы не деформировались, внутрь их помещают обрезок трубы — опорную втулку. После добавления этого элемента фитинг практически полностью повторяет конструкцию обжимного фитинга для металлопластиковых труб.

Компрессионные соединения второго типа основаны на раструбном сплочении труб через уплотнительные конусы. В этих фитингах затягиванием гайки конус прижимается к внутренней поверхности развальцованного края трубы, а верх трубы зажимается уплотнительным кольцом. В конструкции узла использованы свойства мягкой меди: под давлением «притираться» к той поверхности, к которой ее прижимают. Соединение не ново, с ним знакомы достаточное количество мужчин, разбирающихся в тормозной системе своего автомобиля или с системой питания дизельных двигателей. В трубной разводке сантехнических систем соединение слегка видоизменено, но сам принцип сплачивания остается прежним, на его основе вам могут встретиться и другие виды фитингов.

Рис. 44. Соединение мягких медных труб компрессионными фитингами второго типа

Технология сборки узла (рис. 44) такая же простая, как и все описанные выше сборки. После резки труб, устранения заусенцев (грата) и неровностей на трубу надевается зажимная гайка и оправкой развальцовывается конец трубы. Далее в раскрытую часть вставляется прижимной конус, после чего монтажный узел собирается. Предварительная затяжка, как и в случае со всеми компрессионными фитингами, производится рукой, а затем дотягивается ключом, как правило, на один оборот.

Для медных труб больших диаметров применяется фланцевое соединение. В принципиальную конструкцию заложены сварка фланца с раструбом трубы или высокотемпературная пайка, значительно реже, компрессионное соединение.

Инструменты и материалы для пайки меди

• труборез;
• фаскосниматель;
• труборасширитель;
• металлическая шерсть;
• тиски;
• пассатижи;
• пинцет;
• паяльник;
• припой;
• флюс;
• бура;
• паяльное масло;
• газовая горелка.

Схема электросварочного аппарата.

Труборез требуется для того, чтобы нарезать трубы по длине. Принцип работы у труборезов один и тот же, хотя моделей в продаже можно встретить очень много. Труба для ее обрезки зажимается между роликами и лезвием, затем труборез вращают вокруг, подтягивая на треть оборота нижний болт. Чтобы получить ровный край, трубу держат строго перпендикулярно по отношению к инструменту. Труба, как правило, разрезается за 5-6 оборотов. Газовой горелкой возможно произвести низкотемпературную пайку меди, так как ее температура не превышает 450°. Не все конструкции горелок, имеющихся в продаже, подходят для пайки.

Перед тем как выбрать горелку для того, чтобы паять медь, нужно обратить внимание на инструкцию, так как те горелки, пользование которыми начинается с разжигания мангала, не подходят для этих целей. Как правильно паять медь? Нужно делать это паяльником или горелкой с узконаправленным пламенем

Трубу такая горелка нагреет за считаные секунды, и газового баллончика хватит при экономном использовании надолго

При выборе горелки нужно смотреть и на состав газа в баллоне. Как правило, это смесь пропана и бутана, но при этом чем выше содержание бутана, тем выше температура пламени

Трубу такая горелка нагреет за считаные секунды, и газового баллончика хватит при экономном использовании надолго. При выборе горелки нужно смотреть и на состав газа в баллоне. Как правило, это смесь пропана и бутана, но при этом чем выше содержание бутана, тем выше температура пламени.

Металлическая шерсть используется для очистки меди перед работой горелкой и паяльником. Ею плотно обжимают конец трубы или проволоки и совершают с усилием несколько вращательных движений. Для проволоки этого достаточно, а трубу следует зачистить еще и изнутри. Узкие трубки (фитинги) можно очищать специальными предназначенными для этого ершиками, при этом категорически запрещено пользование наждачной бумагой, особенно крупных фракций, и тем более напильника. Медь является мягким металлом, и при использовании наждачной бумаги компоненты наждака останутся на поверхности, препятствуя адгезии и хорошему соединению.

Схема точечной сварки меди.

Припой можно приобрести смотанным для удобства использования в катушки. Это оловянная проволока, диаметр которой около 3 мм

Желательно обращать внимание на отсутствие в припое свинца, о чем должна сообщать специальная надпись на катушке. Важным для пайки компонентом является и флюс, который смачивает основной металл (в данном случае медь) перед пайкой, проникая во все капилляры

Растекается по поверхности флюс под действием капиллярных сил

Перед тем как правильно паять, поверхность должна быть совершенно чистой и лишенной окислов. Шов будет прочен только в том случае, если компоненты будут защищены от кислорода, присутствующего в воздухе. Использование флюса повышает адгезию припоя наравне с механической зачисткой поверхностей

Растекается по поверхности флюс под действием капиллярных сил. Перед тем как правильно паять, поверхность должна быть совершенно чистой и лишенной окислов. Шов будет прочен только в том случае, если компоненты будут защищены от кислорода, присутствующего в воздухе. Использование флюса повышает адгезию припоя наравне с механической зачисткой поверхностей.

При использовании флюса не играет большой роли, предназначен ли он для припоя с содержанием свинца или без, эти разновидности являются взаимозаменяемыми. Непригодны для использования с медью флюсы для пайки нержавеющей стали. Обыкновенная канифоль также может быть использована, но возможны проблемы с ее нанесением.

Компоненты для пайки

Трубопроводы из меди изготавливаются для систем водоснабжения и отопления. Начинать следует с составления чертежа. По нему рассчитывается количество всех необходимых компонентов:

• длина труб;
• количество фитингов;
• расход флюса и припоя.

Для создания изгибов труб нужны фитинги в виде уголков и тройников. Наращивание удобнее осуществлять соединительными муфтами. Пайка меди осуществляется с заходом одной детали в другую.

Выбор припоя

Прочность и герметичность соединения зависит от температур плавления материала. Существует два типа припоев:

• мягкие;
• твердые.

Мягким припоем осуществляется соединение труб водопроводов в частных домах. Он состоит из олова или свинца с дополнительными элементами, улучшающими жидкотекучесть. Металлы имеют низкую температуру плавления.

Твердым припоем соединяют медные детали при температуре нагрева выше 450⁰. В его составе содержится серебро или медь. Соединения с тугоплавкими расходными материалами применяют для систем отопления, паротрубопроводов с высоким давлением и температурой более 130⁰.

Мягкий припой

Выбор флюса

Флюс должен растворять окислы и способствовать растеканию припоя. Для меди подходят низкотемпературные составы, предназначенные для паяльников:

• натриевая соль;
• канифоль;
• вазелин;
• борная кислота.

Все материалы легко купить в магазине. Они безопасны, не выделяют вредных веществ при расплавлении.

Для высокотемпературной пайки подойдут смеси на основе фосфора и салициловой кислоты.

Основные способы сваривания меди с нержавейкой

Нержавейка и медь достаточно различны по своим составам, самый распространенный способ их сваривания – аргонодуговой. Также возможно применение электродуговой, совсем редко – ультразвуковой сварки.

Ручная аргонодуговая сварка

Данный тип сварки выполняется с повышенной силой сварочного тока, это вызвано высокой способностью меди к теплопроводности. В некоторых случаях допустимо применение стальной подкладки. Суть ручной аргонодуговой сварки – в образовании сварочного шва с помощью расплавления присадочного материала.

Для выполнения сварочных работ берутся неплавящиеся вольфрамовые электроды. Если вместо аргона используется другой газ (азот), то в этом случае необходимо применять графитовые электроды. Аргон на 38% тяжелее кислорода, что позволяет успешно вытеснять его из области сварки.

Аргонодуговая технология позволяет добиться содержания железа в сварочном шве до 10%. А если применить холодную сварку, то его содержание будет более 10%. Чтобы увеличить итоговую прочность шва, его дополнительно легируют с помощью цинка.

Необходимая техника:

• инвертор или другой источник питания, подходящий для аргонодуговой сварки;
• вольфрамовые электроды;
• аргон;
• редуктор;
• присадочный материал;
• защитные элементы (сварочная маска, перчатки и т. д.).

https://youtube.com/watch?v=6zZS5FoNzPs

Электродуговая технология сваривания

Этот универсальный способ сваривания можно применять и для сварки меди с нержавеющей сталью. Электродуговую сварку необходимо выполнять с помощью источника большого тока с невысоким напряжением. Технология электродугового метода одновременно позволяет произвести плавку металла электрода (или присадочного материала) и соединяемого металла, вследствие этого формируется сварочная ванна.

Между электродом и металлом возникает дуговой разряд. Расплавление происходит за счет локального распределения тепловой энергии дуги, образовывая сварочную ванну и защитный шлак.

Необходимое оборудование:

• источник питания;
• плавящиеся или неплавящиеся электроды;
• молоток, зубило;
• металлическая щетка;
• присадочный материал;
• защитная одежда (маска, перчатки).

Ультразвуковая сварка

Данный вид сварки используется только в промышленных сферах. Сущность данного способа в преобразовании электрических колебаний в механические. Чаще используют для сваривания пластмассы, но возможно использование и для цветных металлов.

Оборудование:

• источник питания;
• кронштейн для крепления;
• система преобразования колебаний;
• привод для увеличения силы давления.