Зачем в современной жизни какие-то медные трубы, да еще и с пайкой? Сплошные пережитки прошлого, когда есть классные синтетические заменители, технологии склеивания и много чего другого. Что ж, такого рода вопросы вполне могут возникнуть и возникают во многих головах. Отвечаем.
Медные вещи – чудесное явление в нашей технической жизни, это вечные трубы в доме, которые стоят того, чтобы прочитать нашу статью и вплотную заняться обустройством, к примеру, своего жилища. – процесс с особенностями, которые нужно знать, что вполне по силам всем, кто в этом заинтересован.
Все очень просто: нужна там, где они применяются – в водопроводных системах и системах охлаждения воздуха – современных кондиционерах. Ее применяют для монтажа или ремонтных работ медных деталей и заготовок.
Эта технология вполне по силам домашним любителям, а результат характеризуется исключительной надежностью и удивительной долговечностью.
Скрывать не будем, стоимость медных изделий не самая низкая, но все затраты полностью окупаются. Из них можно соорудить и отопительную систему, и водопроводную, и охлаждающую: все, где нужны крепкие трубы.
Устройство газовой горелки.
Вещи из меди, конечно, можно варить. Но самым оптимальным методом их соединения давно является пайка. Суть процесса простая, как хозяйственное мыло: заготовки скрепляются за счет специального расплавленного наполнителя, который называется припоем.
Плавят припой посредством высокой температуры. После того, как стык заполняется припоем, он начинает быстро остывать, формируя тем самым крепкое соединение с герметичными свойствами.
Еще одним значительным преимуществом данного способа соединения является возможность несложного разъединения деталей, если таковое понадобится по каким-либо причинам. Чтобы сделать это, нужно всего лишь снова нагреть припой до температуры плавления.
Что нужно иметь для пайки меди
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?
Теперь технология: девять этапов и кое-какие советы
Технология пайки медных труб совсем несложная.
Вот на какие этапы можно разделить процесс:
- Кройка и шитье: отрезать металл по нужной длине труборезом.
Место резки делать ровным, резак держать перпендикулярно к поверхности. - 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. - Расширение края одной из труб для того, чтобы конец другой трубы легко вошел в первую с минимальным зазором.
- Тщательная зачистка концов металлической щеткой после его расширения.
- Нанесение флюсовой смеси на конец трубы максимально равномерным тонким слоем.
- Концы труб вставить друг в друга, хорошенько прогреть до момента, когда цвет флюса на трубе станет серебристым.
- К стыку подносят припой, который тут же плавится и заполняет зазор стыка между трубами.
Процесс заканчивается при наполнении зазора припоем. - После разогрева запаянной трубе нужно дать хорошенько остыть – ни в коем случае не трогать ее в это время.
- Протереть, удалить остатки флюса.
Способ соединения труб.
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.
Чисто стыковые соединения медных изделий делать нельзя – они нежизнеспособны, а у вас обязательно произойдет потоп – вся пайка разрушится. Лучше делать муфтовые соединения, расширяя конец одной из труб.
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.
Плюсы и минусы пайки медных труб
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 благодаря способности меди держать и сохранять тепло, даже если в нагреве произойдет перерыв.
Серьезный плюс – доступность расходных материалов и оборудования. Не нужно приобретать ничего специально, все необходимые вещи обычно имеются в любой домашней мастерской.
Однозначный минус – высокая степень рассеивания тепла, из-за чего нагрев нужен «с запасом».
Еще один технологический минус – нагревание всего изделия вместе с местами крепления. Из-за этого работать нужно в перчатках и с большой осторожностью.
Расходные материалы
Порядок пайки медных труб.
Что потребуется для пайки:
- 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. - Группа растворителей на фосфоре.
Отлично очищают детали от окислов и дополнительно вытесняют ненужную воду из места пайки. - 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. - 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. - 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. - 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.
Пайка газовой горелкой
Сначала разберёмся с низкотемпературным способом. медных труб мягким припоем нагрев происходит постепенно и довольно долго, припой плавится от нагретой детали. Можно использовать как горелку, так и фен с паяльником. В качестве газов применяют пропан или бутан. Все привычно, ничего особого и нового.
Высокотемпературная пайка меди происходит при нагреве до 650°С и выше. Здесь феном или паяльником вы не обойдетесь, нужна будет газовая горелка на смеси ацетилена и кислорода. Здесь важно помнить, что вы получите одновременный нагрев припоя и места шва.
Припой расплавляется мгновенно – от одного прикосновения и сразу же заполняет зазор. Даем остыть самым естественным образом, никаких обливаний водой.
По окончании пайки медной трубы твердым припоем удаляем остатки флюсовой смеси, протираем тряпочкой. Делаем финишный осмотр на предмет возможных дефектов.
Ещё пять тысяч лет назад чеканщики из Египта открыли новый вид соединения металлов методом пайки. Суть метода заключается в создании соединения различных металлов путём заполнения швов припоем, который представляет собой расплавленный материал с температурой плавления меньшей, чем у соединяемых частей изделия. В отличие от стали, медные детали целесообразнее соединять методом пайки, чем сваркой. Это особенно важно, если приходится работать с тонкостенными медными трубами, которые находят широкое применение в отопительных, водопроводных, газовых и холодильных системах. С такой работой может справиться даже новичок.
Особенности труб из меди
Химический состав, который используется при производстве медных труб, на 99% состоит из меди, но допускаются незначительные примеси олова, железа, сурьмы, свинца.
Трубы из меди бывают твёрдыми (не отожжёнными) и мягкими (отожжёнными). Во время изготовления при механической обработке медный материал теряет свою природную пластичность.
Это свойство можно возвратить путём отжига металла, то есть, нагрева его до 600-700 градусов с последующим охлаждением в естественных условиях. В результате таких действий медная труба получает некоторые технологические преимущества перед твёрдой медью. Конечно, мягкая труба проигрывает в прочности, но зато намного превосходит в пластичности, что увеличивает значение её удлинения при разрыве на 40-60%. Это означает, что мягкую трубу можно легко изгибать, не опасаясь её разрыва. Благодаря пластической деформации меди, такие трубы могут исключить разрыв водопровода при случайном его замораживании.
Медные трубы обладают такими достоинствами:
Конечно, более высокую стоимость меди, в сравнении с другими современными материалами можно отнести к её недостаткам, но технология пайки позволяет сэкономить на фитингах.
Методы пайки медных деталей
Неразъёмное соединение труб на промышленных объектах, как и пайка меди в домашних условиях, осуществляется двумя методами:
- Высокотемпературный способ - применяется на трубопроводах, эксплуатируемых при высоких температурах и с большой нагрузкой. Расплавление припоя этим методом происходит при температуре 600-900℃.
- Низкотемпературный метод - используется для систем бытового назначения. При использовании мягкого припоя нагревание места пайки достигает 450℃, а для твёрдого припоя - более 450℃.
Инструменты и приспособления
Конечно, для пайки медных труб своими руками в стандартном исполнении можно использовать многие элементы, которые несложно обнаружить в собственных домашних запасах. В крайнем случае придётся приобрести специальные приспособления для выполнения технологического процесса пайки. Итак, чтобы произвести качественный монтаж медных изделий может понадобиться:
По мощности горелки подразделяют:
- Для разогрева труб и пайки мягким припоем.
- Для проведения работы твёрдым или мягким припоем (полупрофессиональные).
- Для осуществления пайки твёрдым припоем (профессиональные).
- Термофеном можно разогреть легкоплавкий припой. Такой инструмент способен давать струю горячего воздуха до 650℃.
Материалы для соединения меди
Весь технологический процесс пайки медных трубок газовой горелкой можно осуществить с помощью флюса и припоя для меди, а также как с применением фитингов, так и без них.
Флюс и паяльная паста
Флюс для пайки медных труб имеет огромное значение для образования качественного соединительного шва. Он может быть низкотемпературным с активностью до 450 ℃, и высокотемпературным - более 450 ℃.
Применение флюса необходимо в случае:
- качественной очистки поверхности соединяемых труб от окислов;
- защиты места соединения от кислорода, который содержится в воздухе;
- повышения сцепления припоя с поверхностью металла;
- улучшения процесса растекания припоя.
На сегодняшнее время существуют следующие разновидности флюсов:
- активированные;
- кислотные;
- некислотные;
- антикоррозийные.
Паяльная паста представляет собой густую массу, состоящую из флюса, маленьких частиц припоя и добавок специального действия. Такой состав часто применяется на промышленных предприятиях при пайке радиотехнических деталей на печатных платах. Форма в виде пасты очень удобна для нанесения на мелкие детали.
Виды припоев
Соединение меди и её сплавов можно производить как низкотемпературной, так и высокотемпературной пайкой. Имеется множество мягких и твёрдых материалов, которые способны обеспечить идеальное крепление деталей из металла.
Применение припоев с низкой температурой плавления позволяет спаять детали в условиях, мало влияющих на прочность меди, но при этом соединительный шов имеет худшие механические параметры. Припои для высокотемпературного соединения увеличивают прочность места стыковки металлов, но требует определённых навыков, чтобы исключить пережог меди.
Существует большое количество бессвинцовых припоев, которые способны обеспечить довольно высокое качество стыковочных работ. В основном это сплавы олова (95-97%) с медью, сурьмой, висмутом, серебром, селеном. Лучшими свойствами обладают серебросодержащие припои. Широкое применение получили и трёхкомпонентные виды, в состав которых входит олово, медь и серебро. Использование оловянно-свинцовых припоев ограничено из-за вредности свинца.
Высокотемпературную пайку осуществляют твёрдыми припоями медно-фосфорного состава. Такие составы при соединении двух медных деталей не требуют применения флюсов. Очень благоприятно влияет на качество стыковки одинаковый коэффициент термического расширения меди.
Изготавливают твёрдые припои в виде профильных стержней, а мягкие - в виде проволоки диаметром 2-3 мм.
Соединительные фитинги
При отсутствии специального инструмента для качественной резки и расширения места соединения, применяются технологические медные переходники (фитинги), которые имеют строго регламентированный диаметр раструба.
При всём разнообразии видов таких деталей чаще используются три основных формы: углы - способствуют изменению направления трубопровода на 90 градусов, тройники - обеспечивают ответвление от трубы и муфты - служат для соединения двух труб.
Фитинги имеют довольно высокую стоимость, поэтому многие специалисты стараются обойтись без них, обрабатывая место стыковки специальными приспособлениями.
Существуют специальные фитинги с готовым припоем, который в виде валика размещён по краям детали. Запаять трубы таким фитингом очень просто нужно только соединить поверхности и нагреть их до температуры плавления припоя.
Технология пайки медных труб
Весь технологический процесс соединения деталей из медного материала условно можно разделить на подготовительные операции и непосредственно сам этап создания крепкого стыка.
Основные операции соединения при помощи горелки:
После полного остывания места стыковки металлов необходимо удалить остатки флюса ветошью, смоченной раствором спирта.
Недопустимые ошибки
Причиной некачественного соединения двух деталей чаще всего становится спешка, поэтому нужно не забывать контролировать кромки изделия на отсутствие посторонних мелких предметов, которые могут образоваться после резки.
При нанесении флюса важно стараться не пропустить ни одного малейшего участка поверхности, ведь любой дефект может стать причиной плохого контакта.
Если какой-нибудь участок поверхности будет слабо прогрет, это приведёт к слабому сплавлению двух металлов. Перегрев может привести к сгоранию флюса и образованию окалины или окиси на месте пайки, что влияет на её надёжность.
Техника безопасности
Так как паяльные работы ведутся с использованием высокого нагрева, необходимо строго все операции выполнять в защитных перчатках.
Наличие опасных химических испарений может привести к поражению органов дыхания, поэтому работы нужно проводить в хорошо вентилируемом помещении и в защитной маске.
Пайка труб из медного материала не представляет особой сложности. Более подробно расскажет о пайке медных проводов видеоурок, который можно посмотреть на многих сайтах интернета.
Полностью водопроводы или отопление из меди сегодня делают нечасто, но все-таки делают. Если пересчитать на количество лет, в течение которых может служить медь, получается не то что недорого, а очень дешева. Тем не менее, сам материал не самый дешевый, но можно сэкономить на монтаже — пайка медных труб не самое сложное в мире занятие. Есть определенные правила и особенности, зная которые можно добиться качественного соединения.
Виды медных труб и их использование
На рынке есть два типа медных труб: отожженные и неотоженные. Отожженные после формирования проходят дополнительную термическую обработку — их нагревают до 600-700°C. Эта процедура возвращает материалу эластичность, которая теряется при формовке. Потому отожженные трубы более дорогие, но и более гибкие — они могут выносить даже замерзание воды. К недостаткам данных изделий можно отнести меньшую прочность — она снижается из-за нагрева.
Неотожженные медные трубы более прочные, но практически не гнутся. При разводке водопровода или отопления их нарезают на куски, а все отводы делают при помощи соответствующих фитингов.
Есть медные трубы с разной толщиной стенки, продаются отожженные в бухтах по 25 и 50 метров, неотожженные прогонами по 3 метра. Если говорить о чистоте материала, то согласно ГОСТу 859-2001 в изделиях должно присутствовать не менее 99% меди.
Способы соединения
Чаще всего соединяются трубы из меди при помощи пайки и набора специальных фасонных элементов — фитингов. Есть так же фитинги под опрессовку. В них имеются канавки с установленным резиновым уплотнительным кольцом. Обжимаются они специальными клещами. Но данная технология используется нечасто — пайка считается более надежной.
Есть две технологии пайки медных труб с использованием различных припоев:
- Низкотемпературная — с мягким припоем. Как раз наш случай. Этот тип соединения применяется при прокладке водопроводов и систем отопления с температурой рабочей среды до 110°C. Низкотемпературная — это относительное понятие. В зоне пайки материалы разогреваются до 250-300°C.
- Высокотемпературная пайка с твердым припоем. Этот тип соединения используется в сетях с высоким давлением и температурой транспортируемой среды. В бытовых сетях — редко (хотя никто не запрещает), чаще в промышленных.
Какого типа пайку медных труб использовать — ваш выбор. Оба типа подходят как для водопровода, так и для отопления. Но для высокотемпературной требуется профессиональная горелка, в то время, как мягкий припой можно расплавить даже паяльной лампой или недорогой ручной горелкой с небольшим одноразовым баллоном с газом. Для соединения медных труб малого диаметра больше и не требуется.
Типы медных фитингов под пайку
Вообще, есть более двух десятков различных фасонных элементов для медных труб — фитингов, но чаще всего применяются три вида:
Количество использованных фитингов можно минимизировать — медь можно гнуть, из-за чего уменьшится число необходимых уголков. Также при желании можно обойтись и без муфт: один конец труб можно расширить (используя расширитель) так, чтобы в него зашла труба и остался зазор для попадания туда припоя (порядка 0,2 мм). При создании расширения, трубы должны перекрываться не менее чем на 5 мм, но лучше — больше.
Без чего сложно обойтись — так это без тройников. Для врезки отвода есть оборудование — отбортовщик, но относится он к профессиональному и стоит немало. Так что в данном случае дешевле и проще обойтись тройниками.
Есть два типа фитингов — обычные, с раструбами, которые обеспечивают требуемый зазор для затекания припоя. В зону сварки припой подается вручную. Есть фитинги с вмонтированным припоем. Тогда на раструбе формируется канавка, в которую, при производстве, устанавливается кусок припоя, что делает процесс пайки проще — надо всего лишь нагреть зону сварки, но ведет к удорожанию фитингов.
Расходные материалы и инструменты
Кроме труб и фитингов, понадобятся еще горелка, припой и флюс — для самой пайки. А еще трубогиб и несколько сопутствующих мелочей для обработки перед началом работ.
Припой и флюс
Пайка медных труб любого типа происходит при помощи флюса и припоя. Припой — это сплав обычно на основе олова с определенной температурой плавления, но обязательно ниже чем у меди. Он подается в зону пайки, разогревается до жидкого состояния и затекает в соединение. После остывания обеспечивает герметичное и прочное соединение.
Для любительской пайки медных труб своими руками подойдут припои а основе олова с добавлением серебра, висмута, сурьмы, меди. Лучшими считаются составы с добавлением серебра, но они наиболее дорогие, оптимальные — с медной добавкой. Есть еще с добавкой свинца, но они не должны использоваться при разводке водопровода. Все эти виды припоя обеспечивают хорошее качество шва и легкую пайку.
Флюс и припой — необходимые расходные материалы
Мягкий припой продается в небольших катушках-бобинах, жесткий — в пачках, нарезанный на куски.
Перед началом пайки место соединения обрабатывают флюсом. Флюс — это жидкое или пастообразное средство, которое обеспечивает затекание расплавленного припоя в соединение. Особо выбирать тут нечего: подойдет любой флюс для меди. Еще — для нанесения флюса понадобится маленькая кисточка. Лучше — с натуральной щетиной.
Горелка
Для работы с мягким припоем можно купить небольшую ручную горелку с одноразовым газовым баллоном. Эти баллоны крепятся к рукоятке, имеют объем от 200 мл. Несмотря на миниатюрность, температура пламени — от 1100°C и выше, чего более чем достаточно для расплавления мягкого припоя.
На что стоит обратить внимание — это на наличие пьезорозжига. Эта функция никак не лишняя — проще будет работать. На ручке ручной газовой горелки расположен вентиль. Он регулирует длину пламени (интенсивность подачи газа). Этим же вентилем перекрывается газ, если горелку надо потушить. Безопасность обеспечивает обратный клапан, который при отсутствии пламени перекроет подачу газа.
На некоторых моделях установлен отражатель пламени. Он не дает рассеиваться пламени, создавая более высокую температуру в зоне пайки. Благодаря чему горелка с отражателем позволяет работать в самых неудобных местах.
При работе в бытовыми и полупрофессиональными моделями надо быть аккуратными — не перегревать агрегат, чтобы не расплавился пластик. Потому выполнять за один раз много паек не стоит — лучше дать оборудованию остыть и подготовить в это время следующее соединение.
Сопутствующие материалы
Для нарезания медных труб необходим труборез или ножовка с лезвием по металлу. Срез должен быть строго вертикальным, что обеспечивает труборез. А для гарантии ровного среза при помощи ножовки можно использовать обычное плотницкое стусло.
При подготовке труб их надо зачищать. Для этого есть специальные металлические щетки и ершики (для зачистки внутренней поверхности), но можно обойтись наждачной бумагой со средним и мелким зерном.
Для удаления заусенец со срезов есть фаскосниматели. Отработанная ими труба лучше заходит в фитинг — его раструб лишь на доли миллиметра больше, чем наружный диаметр. Так что малейшие отклонения приводят к трудностям. Но, в принципе, можно все устранить наждачной бумагой. Потребуется только больше времени.
Еще желательно иметь защитные очки и перчатки. Большинство домашних мастеров пренебрегают этими средствами безопасности, но ожоги — это очень неприятно. Это все материалы и инструменты, необходимые для пайки медных труб.
Пошаговая технология пайки меди
Пайка медных труб начинается с подготовки соединения. От качества подготовки зависит надежность соединения, потому уделяйте этому процессу достаточно времени и усилий.
Подготовка соединения
Как уже говорили, срез трубы должен быть строго вертикальным, без заусенец, труба не должна быть замятой, край — ровный и гладкий. Если есть хоть небольшие отклонения, берем фаскосниматель или наждачную бумагу и доводим срез до идеала.
Далее берем фитинг, вставляем в него трубу. та часть, которая заходит в раструб требует очистки. Трубу вынимаем и шкуркой снимаем верхний окисленный слой с этой части трубы. Потом ту же операцию проводим с внутренней поверхностью раструба.
Флюс наносится на всю зачищенную поверхность — снаружи трубы и внутри фитинга. Тут никаких сложностей — кисточкой равномерно распределяют состав.
Пайка
Обработанные фрагменты трубопровода вставлюятся один в другой и фиксируются. Если есть помощник — он может придержать части неподвижно. Если нет — придется ухищряться самостоятельно. Далее разжигается горелка, пламя направляется на место соединения. Температура пламени — от тысячи градусов и выше, а нагреть место соединения надо до 250-300°C, а это занимает 15-25 секунд. Можно при этом ориентироваться на цвет флюса — как только он потемнел, пора вводить припой.
Чтобы прогрев был равномерный, пламя горелки направляйте посередине стыка. Тогда прогревается вся зона сварки более равномерно.
Припой вводят в место стыка — где соединяется фитинг и труба. По мере нагрева, он начинает плавиться, растекается и заполняет зазор между элементами. Нанести его можно только на половину длины — расплавившись, он затечет в остальное соединение. Собственно, это все — пайка медных труб закончена. Все остальные соединения делают также.
При использовании жесткого припоя все почти также, только применяются другие горели — газопламенные, и в процессе пайки надо трубу проворачивать, наматывая размягчившийся припой на трубу.
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.
Метод пайки труб из меди
Трубы из меди часто используют в отопительной и водопроводной системе. Хотя медь является недешевым материалом, её качественные характеристики не дают сомневаться в надёжности изделий, выполненных из неё. Металл легко поддаётся пайке и не реагирует при высоких температурах на внешние условия. В процессе медь легко соединяется с припоями многих видов металлов. Для неё не требуются дорогостоящие флюсы.
Пайку труб осуществляют уже довольно давно. Поскольку все нюансы работы уже изучены, в процессе соединения элементов обычно не возникает никаких проблем. Сущность данного метода заключается в заполнении стыка между деталями специальным средством, которое называется припой. Припой для пайки медных труб расплавляют при высоких температурах, а затем жидкую массу выливают в стык, заполняя все пространство между элементами, и ждут полного её застывания. Данный вид соединения является надёжным, герметичным и долговечным.
Удобство такого метода заключается ещё и в том, что соединённые детали можно будет легко разъединить, если в этом возникнет необходимость. Для отделения частей трубы место соединения нагревают, чтобы припой стал мягким и податливым.
Среди достоинств процесса следует отметить:
Высокая прочность и производительность будущего изделия продлит его эксплуатацию. Работая согласно инструкции по работе, пайку металлических деталей сможет исполнить даже новичок.
Инструменты и материалы
Для самостоятельного соединения трубок из меди не требуется какое-то дорогостоящее оборудование или особенные материалы. Все нужные инструменты и средства можно найти в любом специализированном магазине. Для правильного осуществления процесса будут необходимы:
Из дополнительных инструментов понадобятся рулетка, строительный уровень, жёсткая кисточка, молоток и фломастер (или маркер). Работу совершают в рабочей одежде и плотных резиновых перчатках. При подборе припоя и флюса следует учитывать тип планируемой пайки.
Виды припоя
Разновидностей припоев, с которыми гарантировано надёжное соединение трубок из меди при помощи пайки, множество. Обычно специалисты используют низкотемпературные варианты элемента. С низким нагревом материала соединения создаются без деформации меди. Минусом такого выбора выступают некачественные швы, у которых понижены механические качества.
Для получения максимально прочных соединений следует использовать высокотемпературные припои (свыше 450°С). Но работать с ними могут только опытные мастера. При термическом воздействии на металл существует высокая вероятность совершения прожига, если у человека нет необходимых навыков в такой работе. Пайку деталей кондиционеров и холодильных агрегатов совершают только с высокотемпературным припоем.
Если применяется низкотемпературный метод (до 450°С), тогда специалисты используют бессвинцовые припои для пайки меди, с помощью которых возможно создание достаточно устойчивых к механическим нагрузкам соединений. Обычно такие припои производят на основе олова с добавлением небольшого количества висмута, селена, серебра или сурьмы. Более дешёвые элементы изготавливают из олова со свинцом. Но данный вариант нельзя применять при обустройстве водопровода, через который поступает питьевая вода, потому что свинец является токсичным материалом.
Флюс для пайки
При низкотемпературной пайке чаще всего используют флюс, выполненный на основе хлорида с цинком. Но можно приобрести и любое другое средство, предназначенное для тех же целей. Одним из них является канифольно-вазелиновая паста.
Иногда пайку трубок совершают без применения флюса. Но прочное соединение элементов возможно только с высокотемпературной пайкой, при которой используются наиболее качественные припои из олова и серебра.
Как паять медные трубы
Высокотемпературную пайку трубок проводят при температурах 650 °C -750°С, низкотемпературную - при 210 °C -240°С.
Пайка труб из меди не так сложна в исполнении. Процесс должен осуществляться при хорошей вентиляции помещения. Работу рекомендуют проводить в защитной одежде и перчатках. Чтобы выполнить качественное соединение всех деталей, надо придерживаться следующего алгоритма действий:
- Медную трубку разрезают инструментом на необходимое число кусков. Труборез располагают перпендикулярно к оси трубы, тогда рез получится максимально ровный.
- Затем металлические отрезки зачищают металлической щёткой, а торцы избавляют от заусениц и металлической пыли специальным ёршиком. Наждачная бумага в этом случае не подойдёт, поскольку от неё остаётся медный песок на поверхности металла, который понижает качество сцепления припоя с трубой.
- Диаметр края одного из отрезков трубы увеличивают с помощью труборасширителя. Затем в такой отрезок из меди сможет легко войти труба с обычным типоразмером.
- Расширенный торец трубы тоже зачищают металлической щёткой.
- На торец трубы наименьшего сечения равномерно наносят флюс для пайки медных труб. Проделывать процедуру следует аккуратно, иначе избыток средства может попасть в трубу и образовать в ней застывшие капли, из-за которых в последующем будет явно слышно движение воды.
- Обработанные концы трубок вставляют друг в друга. При этом удаляются остатки флюса с помощью влажной тряпочки.
- Место соединения прогревают горелкой. Когда флюс на одной из трубок приобретёт серебристый оттенок, нагрев металла прекращают.
- К месту соединения подносят припой, который плавится из-за высокой температуры и заполняет полость стыка. Когда область шва будет полностью заполнена припоем, процесс пайки останавливают.
Место соединения оставляют остывать, его следует оградить от любых типов механических повреждений. Когда шов остынет, его протирают влажной тряпочкой, удаляя оставшийся флюс и припой. Если проигнорировать остатки флюса на поверхности труб из меди, то в будущем это приведёт к коррозии в соединении.
Новичкам в этом деле советуют сначала потренироваться с ненужным расходным материалом, чтобы в последующем совершить правильную и качественную пайку труб. Пробная процедура поможет понять нюансы процесса.
Когда стыки нагреваются горелкой, следует смотреть, чтобы пламя не передерживалось в одной точке. Поскольку температура обычно достигает 1000 °C, участок соединения равномерно разогревают в течение 20−25 секунд.
В конце процесса пайки систему трубопровода следует тщательно промыть при помощи значительного напора воды. Именно так можно полностью избавить трубки от излишков флюса и припоя, которые остались в застывшем виде внутри соединения.
Если ответственно подойти к работе, то пайку труб из меди можно будет выполнить без сложностей. Знание технологии и предварительная тренировка с материалом поможет качественно осуществить поставленную задачу.
Не является секретом то, что медные трубы по гибкости, термостойкости и долговечности на много лучше чем трубы из стали, чугуна, ПВХ-трубы. Медь достаточно дорогой материал, но цена соответствует качеству и повышенной долговечности. Конечно же, можно сэкономить, если самому монтировать трубы но для этого нужно уметь пользоваться горелкой или паяльником. Вот инструкция, как при помощи электрического паяльника самому спаять медные трубы.
Электрический паяльник предназначается для пайки медных труб. Его удобно применять там, где не возможно применение газовой горелки. Это такие места рядом с кафелем, обоями, горючими материалами и т.д. Паяльник в зависимости от производителя может работать от разных видов электричества. Паяльники, питающиеся от сети 220В более лёгкие, чем их аналоги, запитанные через понижающие устройства. При приобретении паяльника нужно обратить внимание на некоторые его технические характеристики. Чем значение мощности паяльника больше, тем быстрей будут, разогревается детали, и проходить их спаивание. От мощности, также зависит то, какой диаметр трубы мы сможем прогреть. Чем она выше, тем больший диаметр труб можно будет спаять. Также обратим внимание на температуру разогрева. Чем она выше, тем быстрей будет проходить процесс спаивания. Не маловажным фактором при покупке паяльника является его вес. Если паяльник применять стационарно тогда вес не имеет большого значения. Но если его нужно перевозить с объекта на объект, то это немало важный фактор.
Преимущество электрического паяльника для пайки медных труб в том, что нет открытого пламени. И это делает этот метод пайки пожара безопасным. Также паяльник выдерживает температурный режим (900 о С не больше ни меньше) не допуская перегрева трубы. Так что для новичка это идеальный способ пайки.
Какое устройство паяльника? Всё очень просто он представляет собой щипцы на концах, которых закреплены сменные графитные электроды. При работе для разогрева стыка графитными электродами захватываем трубу выше стыка за предварительно очищенную поверхность трубы. За счёт высокого сопротивления графитных электродов происходит разогрев медной трубы. Поверхность не обходимо зачищать, что бы продлить срок эксплуатации графитных электродов. От качества зачистки мест под электроды зависит, сколько стыков мы сможем спаять на одной паре, средний ресурс 100 – 150 стыков.
Переходим к процессу пайки на примере медной трубы Ø22 мм. Для работы по монтажу медных труб нам нужны будут следующие инструменты: труборез (лезвие по меди и нержавейки), фаскасниматель, щётка металлическая для зачистки труб, шкурка абразивная, флюс для пайки, припой, паяльник.
Обрезаем труборезом нужную длину трубки. После того как обрезали трубку на её внутренней стенке остаётся острая кромка. Кромку нужно снять при помощи фаскаснимателя. Затем необходимо при помощи щётки металлической зачистить внутренний диаметр нашей трубки, от заусенец.
Проверим качество зачистки пальцем (аккуратно) внутренний диаметр должен быть абсолютно гладким. Также при помощи абразивной шкурки зачистим наружный диаметр до блеска на размер соединения плюс место для щёток паяльника (5-10 см). Эта операция нужна для снятия оксидной плёнки на меде, которая может повлиять на качество пайки. Также подготавливаем и наш фитинг либо уголок, тройник, зачищаем его внутренний диаметр, где будет происходить соединение с трубкой.
Следующий этап в нашей пайке это нанесение флюса. Наносим флюс на трубу на наружный диаметр. И на внутренний диаметр нашего соединительного изделия. Флюс наносим кисточкой, не жалеем. Далее соединяем две детали вместе. Обязательно прокручиваем, чтобы флюс равномерно распределился по плоскости соединения. Излишки флюса протираем тряпочкой. Выставляем наше соединение в тисках для большего удобства и приступаем к пайке.
Возьмём наш паяльник, графитовыми щётками обхватываем трубку за зачищенную часть выше нашего соединения. Трубка и соединение начинает нагреваться. Ждём, пока закипит флюс и появится серебряный оттенок. Потом подносим припой к торцу соединения. Он расплавляется и затягивается в соединение благодаря капиллярному эффекту, созданного расплавленным флюсом. Одно касания припоя с одной стороны соединения и противоположной. Чтобы шов соединения был качественным и красивым нужно, чтобы в соединение не попал лишний припой. За этим надо следить, когда проводим пайку. Длинна проволоки припоя необходимого для пайки примерно должна составлять, половину длинны окружности соединяемых деталей.
Теперь рассмотрим вопрос того за счет чего же происходит такая быстрая пайка медных труб. Как мы уже говорили, принцип пайки основан на капиллярном втягивании. Из за чего происходит этот эффект? Между нашими деталями в соединении всегда есть зазор. В зависимости от диаметров от применяемого припоя он может быть разным, чем больше диаметр, тем больше зазор. Флюс расплавляется, и капиллярные силы на его место затягивают припой. Шов получается красивым и аккуратным.
Очень важно обратить внимание на правильное соединение деталей. Детали должны соединятся с равномерным зазором по длине окружности соединения. Если в каком либо месте не будет зазора, то там получится не провар, так как капиллярный эффект там будет отсутствовать. А это значит, что такое соединение даст течь и его придется перепаивать. Во избежание таких случаев сначала надо собрать конструкцию без пайки. Потом сделать на соединениях метки для удобства соединения при монтаже труб. Самые не удобные стыки спаять первыми. Такие как верхние стыки, к которым трудно подобраться, если спаять всю конструкцию, а потом по месту паять верхний стык. Также важно обратить внимание на качественные поверхности наших деталей. Все детали должны быть с идеальными поверхностями. Вмятины, овальности диаметров, не допускаются ни в коем случаи. Это повлияет на качество пайки и на срок службы наших соединений.
Для пайки медных труб существует два вида припоев мягкий и твёрдый. Мягкий припой имеет более низкую температуру плавления (425 о С), чем твёрдый (460 о С – 560 о С). Мягкий припой применяют для соединения труб в котельных, водопроводах в системах отопления и т.д. Там где нет очень высокого давления. Этот припой легко расплавляется и качественно спаивает соединения. Твёрдый припой плавится при более высокой температуре. Применяется на трубах с избыточным давлением, таких как системы кондиционирования, в холодильной промышленности. Там где нужна повышенная герметичность, и стойкость к вибрациям. Преимущество твёрдого припоя заключается в том, что при работе с ним не нужно применять флюс нет необходимости зачищать стыки. Это сказывается на более высокой производительности. Но строительные нормы и правила регламентируют его применение только в холодильной промышленности. Недостатком такого припоя является его очень высокая цена.
Делаем вывод. Если вы не занимаетесь ремонтом холодильного оборудования, то и твёрдый припой вам не нужен. Так как мягкие припои в остальных отраслях ни чем ему не уступают. Самое главное выполнять все технические требования к провидению пайки. А в частности проводить зачистку стыков следить за тем, чтобы стыки были ровные без перекосов, добавлять необходимое количество припоя. И ваши соединения будут надёжными и герметичными.
Вот Вы и узнали, как паять медные трубы !