Пайка труб из меди

Текст
Фото

 Капиллярная высокотемпературная и низкотемпературная пайка медных труб является самым распространенным процессом соединения меди.

Пайка труб

Соединение меди с использованием высокотемпературной пайки происходит при температуре более 450°С.

В данной статье речь пойдет о том, как правильно паять медные трубы, применяя высокотемпературную и низкотемпературную технику соединения.

Техника низкотемпературной пайки

В отоплении, водоснабжении и некоторых иных отраслях, где рабочая температура теплоносителя не более 130°С, применяется низкотемпературная пайка. Низкотемпературная пайка медных труб выполняется с температурой менее 450°С и применяется для изделий с диаметром от 6 до 108 мм.

В данной технике соединения меди используют припой из легкоплавких, имеющих низкую прочность, металлов (свинец, олово). Поэтому она еще называется «мягкая» пайка. В зависимости от диаметра изделия, ширина шва пайки может быть от 7 до 50 мм.

Холодная пайка труб

Холодная пайка труб.

В сантехнике низкотемпературная пайка нашла широкое применение, это вызвано тем, что при этой технике пайки не происходит отжига меди, более высокая безопасность выполнения работ своими руками. В результате этого, в сантехнике медные трубопроводы, соединение которых выполнено с применением низкотемпературной техники пайки, представляют классику водопровода. Газовая промышленность не допускает использование низкотемпературной пайки.

Техника высокотемпературной пайки

Соединение меди с использованием высокотемпературной пайки происходит при температуре более 450°С. В данном соединении применяется припой, основу которого составляет медь, серебро и ряд других металлов, которые более «твердые», чем олово. Припой из более тугоплавких и прочных металлов дает паяный шов, выигрывающий по температурным и механическим параметрам. Поэтому его зачастую называют «твердым» соединением, которое применяется для медных труб с большим диаметром (от 12 до 159 мм).

В водоснабжении соединение «твердым» способом применяется для изделий с диаметром более 28 мм и в случае, когда рабочая температура теплоносителя более 130°C. Соединение своими руками медных изделий данным способом дает возможность выполнять монолитную состыковку методами, которые допустимы для медных систем трубопровода.

Горячая пайка

Для пайки труб из меди используют припой из более тугоплавких и прочных металлов.

Так как высокотемпературное соединение обладает высокой надежностью и прочностью, газовая промышленность стала широко применять этот вид пайки медных труб.

В сантехнике «твердая» пайка применяется при монтаже отопления и позволяет сделать отвод на уже смонтированной системе, без необходимости ее демонтажа (что не допускает газовая промышленность).

Особенность «твердой» пайки заключается в том, что происходит отжиг металла, после чего он размягчается. Для минимальной потери прочностных свойств меди, охлаждение соединения должно происходить естественным путем, а нагрев должен быть минимальным.

Нагрев изделия и этапы пайки

Для нагрева соединения своими руками, в низкотемпературной пайке применяется газ со следующими смесями: пропан-бутан-воздух, пропан-воздух. Газ со смесью ацетилен-воздух также допускается. В случае невозможности использования открытого пламени для прогрева изделия с небольшим диаметром применяют не газ, а электрический нагреватель. Скорость нагрева с использованием такого устройства не отличается от скорости нагрева с использованием горелки. Таким образом, газовая горелка для нагрева изделия небольшого диаметра не имеет преимуществ.

Для пайки высокотемпературным способом применяется только газ и газопламенный метод нагрева изделия. Используется газ со смесями: ацетилен-воздух, пропан-кислород. Допускается к применению и газ со смесью ацетилен-кислород.

Газовая горелка

Для нагрева соединения своими руками, в низкотемпературной пайке применяется газ со следующими смесями: пропан-бутан-воздух, пропан-воздух.

Выполняется также газовая сварка медных труб с температурой плавления меди (1070°С-1080°С). В данном случае используется газ ацетилен-кислород.

На рынке присутствует всевозможный инструмент для пайки медных труб своими руками. Это может быть портативная горелка с компактным одноразовым баллоном газа, удобным при монтаже изделий небольшого диаметра, или же это универсальная горелка для работы с баллоном газа большой емкости.

Соединение труб из меди можно разделить на следующие этапы:

  • резка изделия и удаление с ее торца заусенец;
  • очистка до блеска наружной поверхности изделия и внутренней поверхности раструба (или фитинга);
  • проверка расположения деталей и зазора в соединении;
  • нанесение на наружную поверхность изделия флюса (при необходимости);
  • сборка соединения;
  • нагрев соединения;
  • заполнение зазора (монтажного) припоем;
  • отведение пламени и припоя от соединения;
  • естественное охлаждение пайки;
  • тщательное удаление остатков флюса и зачистка соединения.

Подготовка изделия и нанесение флюса

Для выполнения резки можно использовать ручной труборез, но следует учесть, что его применение даст ровную кромку изделия, но зачастую приводит к уменьшению диаметра мягкого изделия, при этом задиры образуются только лишь внутри трубы. Использование ножовки позволит избежать деформации изделия, но даст много заусенец и требует применение шаблона, который используется для уменьшения косины реза.

Овализация или замятие трубы приводит к изменению размера монтажного зазора, что, в свою очередь, сделает пайку некачественной. Для того чтобы получить качественную пайку, зазор должен быть от 0,02 мм до 0,4 мм. Если зазор будет увеличен, капиллярный эффект будет отсутствовать, а при уменьшении зазора припой просто в него не проникнет.

Окончание трубы должно иметь строго цилиндрическую форму и минимальную косину реза. Исходя из этого, применение ручного калибратора просто необходимо, он даст возможность получения необходимого монтажного зазора.

Схема нанесения флюса

Схема нанесения флюса

Для избежания окисления поверхности флюс необходимо нанести на поверхность сразу же после ее очистки. Флюс (паста) поглощает большое количество окислов, и при этом его вязкость увеличивается. Наносить флюс внутрь фитинга (соединения) категорически запрещается.

После того как флюс нанесен, детали необходимо сразу соединить, дабы исключить попадание посторонних частиц на влажную поверхность изделия. Сборку раструба (или фитинга) с трубой необходимо производить до упора, проводя взаимное вращение соединяемых элементов, для того чтобы обеспечить в монтажном зазоре равномерное распределение флюса. После удаления салфеткой остатков флюса соединение можно считать готовым к нагреву. Флюс (остаток) удалять просто необходимо, так как он является агрессивной субстанцией.

Нагрев при низкотемпературном соединении

При данном виде соединения в обязательном порядке применяется низкотемпературный флюс, пропановая горелка и газ с соединением: пропан-бутан-воздух или пропан-воздух. Это может быть как малогабаритная горелка, так и стандартная. Существуют специальные инструменты для «мягкой» пайки, в набор которых входит электрический паяльник, которым также можно выполнять нагрев деталей соединения.

Выполняя пайку с помощью газовой горелки, пятно контакта между поверхностью и пламенем нужно постоянно перемещать для того, чтобы достигнуть равномерного нагрева всего соединения. Время от времени необходимо припоем касаться капиллярной щели. Если при очередном касании припой не плавится, нужно продолжать нагрев. И лишь после того, как припой начнет плавиться, горелка отводится в сторону, дабы позволить припою заполнить полностью капиллярный (монтажный) зазор.

Припой и пайка медных труб

Припой и пайка медных труб.

Формирование паяного соединения в низкотемпературной пайке происходит за счет того, что припой плавится от температуры нагретых деталей соединения. В высокотемпературной пайке, при формировании паяного соединения, пламя не отводится до полного заполнения припоем монтажного зазора.

После того как припой заполнил монтажный зазор, нужно дать ему застыть, особенно это крайне важно для мягкого припоя, который имеет невысокую механическую прочность.

При проведении работ по пайке меди очень важно избегать ее перегрева, так как при этом флюс может разрушиться, что приводит к неминуемой потере его способности удалять и растворять оксиды.

Для определения температуры, при которой припой начнет плавиться, можно применить флюс с порошковым припоем, и, как только капли порошкового припоя во флюсе заблестят, соединение будет нагрето.

Когда недопустимо использование открытого пламени, применяются паяльные электрические аппараты. Как правило, это набор из электрических щипцов, паяльника и блока питания. Электронагрев соединений не имеет отличий в пайке. При этом время нагрева изделий с помощью электрического паяльника может быть даже немного меньше, чем с помощью газовой горелки.

Нагрев при высокотемпературном соединении

Для «твердой» пайки применяют только газ со смесью: ацетилен-воздух или пропан-кислород, допускается газ со смесью ацетилен-кислород.

По возможности цикл нагрева должен быть коротким, при этом пламя горелки необходимо постоянно перемещать по всей длине и окружности соединения. Для быстрого нагрева горящий газ должен иметь небольшое ярко-синего цвета пламя. Соединительные детали пламенем горелки необходимо нагревать до получения темно-вишневого цвета изделий (750°С), при этом теплота должна распределяться равномерно.

При достаточном прогреве деталей припой, который подается к кромке раструба, начинает плавиться и поступать в зазор соединения. Для улучшения пайки соединения припой нужно немного прогреть пламенем горелки. Припой должен плавиться от температуры нагретого соединения, а ни в коем случае не от пламени горелки.

Искусство высокотемпературной пайки заключается в необходимости выполнить такое минимальное нагревание соединения, при котором одно касание прутком припоя приведет к полному заполнению капиллярного зазора с образованием галтели.

После застывания припоя влажной тряпкой необходимо удалить флюс (все видимые его остатки). В сантехнике, после того как монтаж трубопровода закончен, проводится технологическая промывка системы для удаления всех остатков флюса, которые остались на внутренних поверхностях труб. Флюс является агрессивным веществом и оказывает негативное влияние на организм человека.

Теперь вы знаете, как паять медные трубы. Соблюдая простые правила монтажа, которые заключаются в добросовестной очистке поверхности, нагреве соединений до необходимой температуры, неподвижности соединения при остывании припоя, можно гарантированно получить соединения с высокой прочностью.

Похожие статьи:
×
Top