Пайка медных труб газовой горелкой: методы пайки, инструменты, материалы и процесс пайки

Как паять медные трубы

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.

Трубы из меди есть разные

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.

Фитинги под опрессовку

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 :

  • муфты — для соединения двух труб;
  • уголки — для поворота;
  • тройники — для создания разветвлений в трубопроводе.

Муфты для пайки медных труб

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 фитинги для пайки медных труб с впаянным припоем

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.

Ершик для зачистки фитингов изнутри

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.

Ручная горелка для пайки медных труб

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.

Пайка медных труб состоит из нескольких этапов

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.

Надо снять окислившийся слой

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.

Нанесение флюса

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.

Правильное расположение горелки при пайке медных труб своими руками

Чтобы прогрев был равномерный, пламя горелки направляйте посередине стыка. Тогда прогревается вся зона сварки более равномерно.

Пайка медных труб мягким припоем

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

Трубопроводы для перемещения воды, газа, других соединений используются из медных сплавов в промышленности, домашнем пользовании. Медные трубы имеют ряд положительных сторон, они не подвержены коррозии и температурным воздействиям, поэтому отлично подходят для подвода питьевой воды. Нередки случаи, когда соединения выходят из строя, дают течи. В этом случае существует два варианта исхода событий, обратиться к квалифицированному персоналу, или произвести ремонт своими руками. Большинство предпочитают второй способ, т.к. не зря существует поговорка «хочешь, чтобы было сделано хорошо – сделай сам».

Виды медных труб и их использование

Наиболее часто встречаются в продаже два типа медных труб – не отожжённые и отожжённые. При формовке на производстве происходит потеря эластичности, которая необходима в некоторых производствах, домашних конструкциях. Эластичность возвращается материалам путем обжига при температурах до 700 °. Трубы из меди отожженного типа более дорогие, но эластичнее и позволяют выдерживать высокие перепады температур. Однако существует определенный недостаток – потеря прочности изделия, которая теряется в процессе нагрева до температур, близких к плавлению.

Неотожженные трубы не гнутся, но намного прочнее. При соединении медных стыков используются фитинги, процесс соединения происходит методом пайки. Различная толщина стенок позволяет выбрать изделие по параметрам прочности и теплоотдачи. Отожжённые материалы реализуются бутами от 25 до 50 метров соответственно, как правило, такие медные трубы поставляются меньшим диаметром. Негнущиеся материалы продаются прогонами различной длины.

Содержание меди составом деталей контролируется ГОСТом, изделия должны иметь не менее 99 % меди по отношению к примесям.

Что необходимо для пайки труб из меди

Основным достоинством процесса пайки медных изделий своими руками является отсутствием необходимости приобретения дорогостоящего оборудования. Для правильного осуществления пайки понадобятся инструменты, которые возможно найти в любом гараже или кладовке:

  1. Горелка, как правило, используется газобаллонного типа. Для пайки небольших медных труб может использоваться ручная горелка на бензине, однако такое оборудование не безопасно при использовании.
  2. Труборез возможно приобрести на рынке комплектом или отдельно необходимого диаметра. Специальное приспособление позволяет разрезать мягкую медь не повредив грани, без деформации окружности. Конструкция некоторых моделей труборезов позволяет применять их при труднодоступных местах.
  3. Труборасширитель необходим ля получения необходимого диаметра, действие выполняется для качественного соединения при пайке. При одинаковом сечении возможно немного увеличить размер одной из стороны перед пайкой, что позволит наложить их друг на друга.
  4. Для снятия заусенцев, образованных после резки и фасок понадобится специальный инструмент. Перед пайкой медных труб необходимо воспользоваться фаскоснимателем, это позволит получить надежное, качественное изделие. На рынке предлагаются несколько вариантов снимателей, удобным в использовании считается круглое устройство, позволяющее обрабатывать мягкие металлы диаметром не более 4 см.
  5. Перед любым процессом спаивания детали подвергаются подготовке. Необходимо удалить с поверхности загрязнения и окислы, очистка которых производится специальными щетками или ершиками различного диаметра. Работа паяльником для медных труб различается на высоко и низкотемпературное воздействие.
  6. Для защиты от формирования воздушных масс при пайке медных труб, используются флюсы и пасты. Состав служит для предотвращения образования коррозии и окислов, а также способствует повышению прочности шва.

Кроме вышеперечисленных инструментов, понадобятся материалы для точной разметки. Основными из них считаются маркер, уровень строительного типа, рулетка, кисточка, молоток для нанесения рисок. Способ пайки существует несколько, основные из них имеют отличия применением состава припоя. Мягкий припой используется в бытовых системах, подразумевает использование оловянной проволоки.

Твердые типы припоев применяются соединениями, подверженными высокотемпературным воздействиям.

Алгоритм пайки мягким припоем

Процесс соединения медных изделий не представляет особых сложностей опытному мастеру. Перед тем, как паять медные трубы, необходимо изучить процесс, подготовить некоторые материалы:

  • Резка кусков необходимой длины производится с помощью трубореза. При резке необходимо контролировать угол, для получения ровного отреза можно использовать строительный уголок.
  • После резки подготовленного к пайке участка, происходит зачистка. Процесс подразумевает использование щетки, металлического ершика соответствующего диаметра. Важно знать, что нельзя использовать наждачную бумагу, при работе могут появиться царапины, металлический песок, что значительно понизит качество соединения.
  • Вне зависимости от технологии пайки медных труб, один из концов соединяемых деталей расширяется специальным устройством. Диаметр увеличивается до состояния, когда второй конец свободно заходит, оставляя небольшой зазор.
  • Зачищается расширенный конец металлической щеткой или ершиком, на противоположную сторону наносится паяльный флюс. Надежное соединение может быть достигнуто путем равномерного распределения флюса.

Перед процессом пайки медных труб подготовленные концы вставляются друг к другу, удалив избытки флюса. Процессом низкотемпературной пайки производится нагрев детали до тех пор, пока флюс не станет серебристого цвета, обычно это происходит при температуре около 350 °.

Полностью нагретое соединение обрабатывается припоем, который заполняет щели, поверхность стыка. Процесс считается законченным, когда припоем обработана вся окружность стыка. При пайке медных труб твердым припоем не нужно подвергать изделия деформации в процессе остывания, это может нарушить герметичность шва.

После остывания соединенного участка, остатки флюса удаляются тряпкой.

Как еще можно соединить элементы из меди

Длительный срок эксплуатации, устойчивость к коррозии, небольшой вес и наличие антибактериальных свойств сделали медное соединение достаточно популярными в определенных кругах. Высокая теплоотдача позволяют использовать материал системами охлаждения. Перед тем, как паять медные трубы, необходимо определить способ пайки, кроме температурных воздействий, существуют различные фитинги, применение которых зависит от степени повреждения или конструкции стыка.

Фитинги под медную трубу

Типы медных фитингов под пайку

Альтернативный способ пайке является использование фитингов в соединении медных труб. Существует два основных вида:

  • Обжимные имеют внутри конструкции кольцо, которое предоставляет возможность создать герметичное соединение. Конструкция изготавливается из латуни.
  • Отличающиеся по диаметру от внешнего показателя капиллярные фитинги. Процесс подразумевает стыковку пайкой, путем различия диаметров и сжатия, тем самым производится соединение.

Применяются вышеперечисленные способы стыковки в местах, где происходит частая смена элементов. Причинами замены могут быть взаимодействие с агрессивными металлами, стыковка с отличными по составу материалами.

Особенности пайки меди

Стыковка отрезков производится с обработки краев металла. Размер фитинга должен соответствовать заданной конфигурации, не допускается растягивание металла до нужного размера, в этом случае, теряется прочность и эластичность. Зачистка происходит по порядку, расширенный элемент очищается внутри, а стыкуемый снаружи. При работе паяльником, разогревается припой от наконечника. Для осуществления качественного соединения медных труб понадобится опыт, так как можно допустить непоправимые ошибки.

Применяются медные изделия практически во всем холодильном оборудовании различных типов. Материал хорошо зарекомендовал себя промышленности, применяется в электромеханических целях, при прокачке горючих материалов.

Минусы труб из меди

Одним из главных недостатков является высокая цена медных изделий. Альтернативные материалы из пластика или стали могут быть значительно дешевле. Материал металла мягкий, при малейшем внешнем воздействии происходит деформация, выход из строя определенного участка.

Передача горячей воды в отопительных системах может быть травмоопасной, так как медь обладает высокой теплоотдачей. Потери тепла исключаются применением изоляционных материалов, для безопасной эксплуатации необходимо утопить трубы внутри материалов отделки помещения.

Способы паяния деталей из меди

Для соединения медных труб используется всего два способа пайки. Каждый из них используется в соответствии со спецификацией детали и характеристики. Пайка медных труб своими руками подразделяется:

  • При высоком температурном режиме, по-другому именуется «твердой». Показатель температуры при данном режиме доходит до 900 °. Тугоплавкий припой позволяет производить шов с показателями высокой прочности, данный способ используется при изготовлении трубопроводов, подверженных высоким нагрузкам.
  • Процесс пайки мягким припоем производится при температурах, начинающихся от 130 °, используется в бытовом применении при работе с трубами диаметром до 1 см. Технология подразумевает соединение путем стыковки, предварительной обработки флюс пастой.

Во время работ важно не забывать, что мощность пламени, выдаваемой горелкой может достигать 1000 градусов. Поэтому обработку стыков необходимо проводить не более 20 секунд. При нагреве мягкий припой начинает плавиться и заполнять соединение.

Особенности высокотемпературных соединений

При высокотемпературном способе пайки происходит обжиг металла на 700 °C и выше, что способствует размягчению металла. Для пайки используется газопламенное оборудование, способное расплавлять твердые припои. Припой состоит их медно — фосфорного состава, выпускается формой прутьев. Процессом пайки медных труб не подразумевается применение флюса, соблюдая последовательность действий, возможно грамотно заполнить стык.

Высокотемпературное соединение медных труб

Процесс начинает действие, когда плавится пруток припоя, этапы работы:

  • после сборки прогревается стыковочный шов;
  • к месту стыка подается твердотельный припой, размягчение которого производится газовой горелкой;
  • когда визуально подтверждено, что происходит наложение припоя на металл, трубу необходимо провернуть, проконтролировать стыковку по всему периметру.

Основными достоинствами данного способа является высокая прочность стыка медных труб, если необходимо, представляется возможность изменить диаметр соединения меньшей стороной. Высокие температуры при эксплуатации не могут разрушить шов. Пайка твердым припоем требует определенных навыков, в процессе работы возможен перегрев, что приводит к разрушению металла.

Низкотемпературная пайка

Каждый процесс требует ответственного подхода к выполнению работ. Для нагрева используется пропановая или бензиновая горелка при использовании мягкого припоя стыковкой медных труб. Важно знать, что горелка с пьезоподжигом значительно сократит время работы, приобретение дорогих моделей без этой функции не целесообразно.

В процессе важно использовать качественные аксессуары, флюс паста играет не последнюю роль в соединении. Равномерное покрытие деталей медных труб достигается использованием мягкой кисточки, после нанесения излишки удаляются тряпкой. Температура горелки может достигать 900 градусов, при пайке важно не передержать изделие, иначе произойдет перегрев.

Техника безопасности при спаивании труб из меди

Медные трубы используются как проводники жидкостей с хорошими антикоррозийными свойствами. Установка медных труб не может быть выполнена для обеспечения питьевой водопроводной водой. Медь контактирует с хлором, добавляющимся для очистки воды, может образовывать вредные для организма человека вещества. Для артезианских источников, скважин не существует опасности в использовании.

Пайка меди в перчатках

Важно пользоваться качественным инструментом, производить работы в перчатках и следить за состоянием оборудования. Теплопроводность металла достаточно высока, при нагреве одного из узлов и несоблюдении техники безопасности, возможно получить ожоги. Качественный шов возможно получить при отсутствии внешних факторов в виде нагрузок до полного остывания стыка.

Как паять медные трубы своими руками: пошаговая инструкция

Магистральные трубопроводы, изготовленные из цветных металлов, обладают повышенной устойчивостью к коррозии. Для соединения элементов используется заливка стыков припоями. Пайка медных труб может выполняться самостоятельно, для выполнения работы не потребуется специальная оснастка или инструмент.

Пайка меди, почему стоит этому научиться

Применение медных труб для подачи воды в помещения ограничивается высокой стоимостью материалов. Но медь и сплавы на ее основе обладают повышенной эластичностью, что позволяет изготавливать магистрали сложной геометрической формы без риска надрыва стенок.

Химическая инертность материала позволяет располагать трубопроводы водоснабжения и отопления в толщине бетонных стен или перекрытий, не опасаясь коррозионного разрушения металла.

Технология пайки медных труб не требует использования агрессивных химических реагентов для удаления с поверхности слоя окислов. Легкоплавкие сплавы на основе олова и свинца имеют повышенную адгезию с медью, что упрощает процедуру подбора соединительного материала.

При нанесении припоя не происходит нагрева медного основания до высоких температур, вызывающих образование соединений с кислородом воздуха. Трубка при обработке не деформируется, при необходимости полученный стык разъединяется путем нагрева шва портативной газовой горелкой.

Способы паяния деталей из меди

При соединении изделий из меди и сплавов на ее основе используется 2 технологии:

  • капиллярная пайка при низкой температуре;
  • процесс заполнения шва тугоплавким припоем (при повышенной температуре нагрева деталей).

Особенности высокотемпературных соединений

Технология предусматривает применение припоев, переходящих в жидкую фазу при температуре до 450-500°С. Соединительный материал состоит из меди и серебра с добавкой легирующих металлов (например, для повышения эластичности или снижения усадки при охлаждении). Технология позволяет создать прочный шов, устойчивый к воздействию механических нагрузок или локальных перегревов магистрального трубопровода.

Пайка медных труб твердым припоем на основе серебра приводит к отжигу основания, что негативно влияет на прочностные характеристики конструкции. Для снижения негативного воздействия используется охлаждение линии стыка естественным путем. При установке вентиляторов или подаче на шов воды прочность трубы падает. Технология соединения применяется для соединения газопроводов и водопроводных каналов диаметром от 12 до 160 мм. Методика рекомендуется при подаче через трубы жидкостей, нагретых до 110-120°С (магистрали отопления).

Низкотемпературная пайка в деталях

Низкотемпературная пайка водопровода из медных трубок производится при температурах ниже 450°С. Для соединения используются радиотехнические припои, построенные на основе свинца и олова (с дополнительными присадками). Применение легкоплавкого сплава приводит к увеличению ширины шва, полученный стык не рассчитан на приложение нагрузок. Соединение относится к категории мягких, но понижение температуры нагрева способствует исключению вероятности отжига медных деталей в процессе соединения.

Технология используется при соединении магистралей диаметром от 6 до 108 мм, запрещается паять легкоплавкими припоями магистрали для подвода газа. При обустройстве медных каналов для отопления следует учитывать, что припои допускают прокачку теплоносителя температурой не выше 130°С.

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.

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.

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.

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.

Технология пайки медных изделий

После подготовки инструментов и материалов производится пайка труб, состоящая из этапов:

  • разделка заготовок на отрезки;
  • обезжиривание и удаление окислов;
  • стыковка элементов;
  • нанесение на линию стыка припоя.

Отрезаем деталь необходимой длины

Сварка медных трубок начинается с разметки трубопровода, который затем нарезается на элементы нужной длины. При разметке необходимо учитывать запас длины, необходимый для соединения трубок после расширения торца. Ручной режущий инструмент позволяет зажать трубу, а затем вокруг внешней поверхности заготовки прокатывается твердосплавный ролик. По мере прорезания тела трубы ролик поджимается регулировочным болтом, что позволяет получить ровный срез.

Допускается обрезка заготовок при помощи ножовки по металлу и специального шаблона, обеспечивающего перпендикулярность среза. При резке не допускается сжатие трубы, поскольку овальность внешней поверхности ухудшает герметичность стыка (из-за изменения зазора, который не заполнится припоем). Образовавшийся облой удаляется наждачной бумагой и металлическим ершиком. Затем одна из кромок обрабатывается расширителем, что позволит создать герметичный стык с повышенной прочностью.

Наносим флюс на поверхность трубы

Сварка медных труб своими руками требует удаления окислов с поверхности соединяемых деталей. Заготовки протираются обезжиривающим составом (например, ацетоном), а затем на соединяемые кромки наносится реагент. Не рекомендуется использовать повышенную дозу флюса, активное вещество равномерно наносится тонким слоем на зону соединения. Для нанесения реагента используется малярная кисть, не оставляющая на поверхности волокон.

Соединяем детали перед пайкой

После нанесения флюса трубки соединяются, рекомендуется стыковать элементы непосредственно после смазывания поверхности (для снижения риска оседания пыли). Детали при соединении поворачиваются друг относительно друга, что позволяет распределить флюс и обеспечивает плотную посадку. Выдавленный из стыка реагент удаляется сухой тканевой салфеткой, сохранять флюс на элементах из цветных металлов запрещено, поскольку начинается разрушение материала.

Образование соединения при низкотемпературной пайке

При низкотемпературной технологии используется флюс, рассчитанный на пониженный нагрев конструкции при соединении. Пайка медных трубок газовой горелкой предусматривает подачу факела на зону соединения, горелка перемещается по стыку, обеспечивая равномерный прогрев деталей. Затем в руку берется пруток припоя, который подается в зазор между трубами. Расплавленный металл начинает растекаться по поверхностям, горелка убирается в сторону, припой заполняет стык за счет температуры нагретой трубы.

Образование шва при пайке высокотемпературного типа

При использовании тугоплавких припоев трубы прогреваются горелкой до повышенной температуры. Горелка перемещается вдоль зоны стыка до момента нагрева трубы до вишнево-красного оттенка (соответствует температуре 750°С). Затем в место соединения подается припой, предварительно прогретый пламенем горелки.

Припой плавится от контакта с нагретыми трубами, равномерно заполняя монтажный зазор. Подавать излишний припой не требуется, поскольку материал останется на внешней части трубопровода. После окончания процедуры необходимо выждать 2-3 минуты, после снижения температуры стыка и кристаллизации припоя удаляются остатки флюса. Дополнительная механическая обработка соединения не требуется.

Техника безопасности при спаивании труб из меди

Основные правила техники безопасности при самостоятельной пайке труб из цветных металлов:

  1. При нанесении химических реагентов и нагреве труб требуется использовать защитную одежду и очки. При попадании флюса на открытые участки кожи необходимо удалить реактив проточной водой, а затем промыть участок тела мыльным раствором.
  2. Запрещается использовать защитную одежду из синтетического материала, который плавится или воспламеняется под воздействием пламени газовой горелки или жала электрического паяльника.
  3. Поскольку при выполнении работы происходит испарение флюса, то в помещении предусматривается вентиляция.

Основные ошибки допускаемые при пайке

Основные ошибки, возникающие при сварке медного трубопровода своими силами:

  1. Недостаточно качественная обработка стыков. При нанесении припоя образуются пустоты, нарушающие герметичность и прочность соединения.
  2. Пятна масла на поверхности труб, которые не позволяют обработать материал флюсом.
  3. Ошибочный выбор ширины стыка. Для обеспечения корректного соединения поверхности должны контактировать на длине от 7 до 50 мм (в зависимости от диаметра соединяемых труб).
  4. Разогрев деталей до низкой температуры. Припой плавится, но после уборки горелки сразу кристаллизуется, что не позволяет заполнить зазор между соединяемыми элементами. Другой ошибкой является чрезмерный нагрев труб, что способствует выгоранию флюса и образованию окалины.
  5. Нанесение недостаточного количества флюса, которого не хватает для очистки поверхностей от окислов. При введении припоя образуется соединение недостаточной ширины, пропускающее воду или газ в процессе эксплуатации.
  6. Попытка проверки линии соединения до окончательной кристаллизации припоя, приводящая к разрушению соединения. Для восстановления стыка потребуется удалить припой, а затем соединить детали заново.
  7. Нарушение правил техники безопасности.

Выводы и полезное видео по теме

Неопытным монтажникам рекомендуется провести цикл тренировок, используя отходы труб. После выполнения тестовых 5-6 швов допускается браться за выполнение соединения на трубопроводе. Поскольку при недостаточном опыте существует риск ошибки в разметке, то трубопровод собирается на полу помещения. После проверки корректности габаритов производится последовательное соединение стыков твердым или мягким припоем для пайки медного трубопровода.

Видео #1. Особенности высокотемпературной пайки меди:

Видео #2. Как правильно паять медные фитинги:

Видео #3. Какие бывают флюсы для пайки:

В видеороликах, снятых монтажными бригадами, показано, как правильно паять медные трубы в домашних условиях. Начинающий монтажник не всегда точно определяет степень прогрева деталей, поэтому рекомендуется прибегнуть к помощи опытного наставника. Поскольку медные трубопроводы и технологические компоненты водопроводных сетей из цветных металлов имеют большую стоимость, то выполнение монтажных работ своими силами позволит сэкономить деньги (даже с учетом необходимости покупки инструмента).

Пайка медных труб и ее способы

Строительные работы по проведению водопровода сопровождаются необходимостью пайки медных труб. Для осуществления этого есть смысл обратиться к профессионалам или попробовать все сделать самостоятельно. Второй вариант позволит сэкономить большое количество средств, а также подарит бесценный опыт.

Что такое пайка медных труб

Не так часто сейчас встречается медный трубопровод. Обычно трубы изготавливаются из полипропилена или металлопластика. Это объясняется высокой стоимостью меди как материала для целого водопровода. Но среди всех доступных видов труб, медные считаются самыми лучшими.

Детали из меди обладают повышенной прочностью, термостойкостью и гибкостью. Они несоизмеримо долговечнее своих пластиковых аналогов. Их легко спрятать в стену или под бетон. Материал с легкостью выдержит нагрузку.

Так что при выборе материала трубопровода очень часто дают рекомендации рассмотреть медные модели. Они потребуют больших начальных вложений, однако сэкономят много средств в будущем. Стоит отметить, что вкупе с отличными техническими параметрами, медь еще и очень просто монтируется.

Пайка медных участков труб представляет собой их скрепление при помощи температурного воздействия. Медь легко паять даже без предварительной подготовки. Надо соблюдать ряд обязательных правил, которые позволят не бояться за герметичность. Для методов не потребуются дорогие флюсы, так как медь очень вяло взаимодействует с кислородом даже во время тепловой обработки. Детали из меди сохраняют первоначальную форму даже при очень сильном воздействии извне, так что можно не бояться перегреть материал.

Важно! Процесс пайки упрощает то, что в случае неудачного сварного шва его в любой момент допустимо перепаять.

Способы паяния деталей из меди

При помощи сварки надежно скрепляются две медные детали, сохраняя шов герметичным и долговечным. Существует несколько способов, самыми распространенными из которых представляются высокотемпературная и низкотемпературная.

Особенности высокотемпературных соединений

Высокотемпературная пайка медных трубок с помощью газовой горелки включает в себя работу при температуре от 450 градусов. Для скрепления используется припой из тугоплавких металлов. Часто используют серебро или ту же медь. Высокотемпературные соединения называют твердыми.

После сварки между деталями остается очень надежный шов, который с легкостью выдержит высокие температуры, а также практически не подвергается механическим повреждениям.

Процесс основан на повышении температуры металла до его размягчения. В таком состоянии детали очень легко совместить. Стоит отметить, что при таком способе противопоказано искусственное охлаждение металла. Если этим правилом пренебречь, неизбежна потеря прочности.

Способ подходит для деталей с диаметром от 12 до 159 мм. Используется не только для водных, но и для газовых труб. Чаще всего, такое соединение будет полезно для случаев перемещения жидкости с температурой, превышающей 120 градусов. Это позволяет использовать тип для создания отопительных систем.

Низкотемпературная пайка в деталях

Второй вид соединений часто называют мягкой пайкой. Тут используются относительно невысокие температуры до 450 градусов. Припоем являются мягкие металлы, типа свинца или олова.

Шов, полученный в процессе низкотемпературной пайки, менее прочный. Но это компенсируется тем, что на металл в процессе соединения не оказывается сильное температурное воздействие. Таким образом, прочностные характеристики детали остаются на первоначальном уровне.

Такая пайка считается более безопасной для работника, так как шанс получить увечья меньше. Применяется в водопроводных сетях, а также в отопительных. Однако во втором случае температура проходящей жидкости не должна быть выше 130 градусов.

Важно! В газовых сетях такое соединение не используется.

Что понадобится в процессе – оборудование для пайки медных труб

Соединение медных труб подразумевает использование технологий и инструментов. Для реализации любого способа потребуются следующие компоненты:

  • Флюс. Паста для пайки и соединения медных труб, необходимая для удаления оксидов с соединяемых поверхностей, а также для улучшения качества сварки. Немного снимает напряжения с деталей, уменьшая поверхностное натяжение.
  • Припой для пайки и соединения медных труб. Для высокотемпературной сварки – тугоплавкие металлы, для низкотемпературной – мягкие. Необходимо, чтобы в состав припоя для твердой сварки не входил свинец.
  • Труборез. Качественный труборез по металлу, который будет четко отрезать деталь по обозначенной линии. Лезвия должны быть острыми, чтобы металл не гнулся.
  • Оборудование для обработки торцевых поверхностей. Напильники, щетки и фаскосниматели помогут подготовить деталь перед сваркой.
  • Газовая горелка для нагрева и пайки медных труб. Важно, чтобы у инструмента было узконаправленное пламя, которым можно было бы управлять. Оборудование обычно работает с баллоном, в котором содержится пропановая смесь газов.
  • Электрический паяльник. Еще один аппарат для эффективной пайки медных труб, который способен облегчить процесс соединения медных компонентов. Работает с любыми припоями. Отличный вариант для тех мест, где работать горелкой небезопасно.

Дополнительно в процессе сварки могут потребоваться вспомогательные инструменты: маркер, линейка, рулетка, уровень и др. Набор зависит от конкретных условий проведения соединительных работ.

Иногда допускается пайка медных труб строительным феном. Но только в том случае, если устройство способно выдать необходимую для работы температуру.

Технология пайки медных изделий

Сварка медных конструкций происходит в несколько этапов. Рассмотрим каждый этап подробно.

Подготовка материалов

Прежде всего, необходимо заранее подготовить все необходимые материалы и инструменты. Затем нужно отрезать нужный участок от целикового изделия. Медные трубы режутся труборезом, с хорошо наточенным лезвием.

Заготовка устанавливается жестко перпендикулярно лезвию, а сам труборез вертится вокруг нее. Вдумчивый подход к использованию инструмента позволит получить ровный срез, практически без заусенцев. Если и будут неровности, они проявятся внутри трубы. Но важно знать, что использование трубореза немного уменьшает диаметр трубы.

Чтобы этого избежать, пользуются ножовкой по металлу. В данном случае срез получится не такой ровный и аккуратный, но сохранит исходные размеры заготовки.

Необходимо получить срез размером от 0.02 до 0.4 мм. Слишком маленький зазор не даст припою должным образом соединить детали, а слишком большой не дает возможности проявиться капиллярному эффекту.

Полученный элемент обязательно нужно зачистить, чтобы убрать заусенцы и всевозможные загрязнения. Дополнительно соединяемые поверхности необходимо обезжирить растворами.

У второй соединяемой детали необходимо немного расширить диаметр при помощи труборасширителя. Это позволит обеспечить надежное соединение. После подготовки элементов рекомендуется примерить их друг к другу на предмет правильного соединения.

Нанесение флюса

Теперь нужно нанести на обе детали небольшой слой флюса, чтобы убрать лишние продукты окисления. Операция производится при помощи небольшой кисточки. Не рекомендуется оставлять излишки вещества на поверхностях соединяемых элементов. Это приводит к образованию ненужных пор и впоследствии трещин.

Соединение деталей

После нанесения флюса для пайки медных изделий и труб нужно быстро соединить части, чтобы избежать попадания пыли и других загрязнений на область будущего шва. При совмещении посредством фитинга операция производится до упора. Во время движений необходимо вращать элементы друг относительно друга. Это позволит флюсу равномернее распределиться по поверхностям. Излишки флюса убираются.

Низкотемпературная пайка

Такое соединение реализуется при помощи газосварочного оборудования или электропаяльника. Флюс и припой должны соответствовать сварке. Припой нужен легкоплавкий, а флюс низкотемпературный.

Пламя горелки направляется на стык двух элементов. Для равномерного прогрева необходимо постоянно менять положение контактного пятна между огнем и трубой. Во время нагрева на соединительный зазор периодически наносится припой, который затем расплавляется под воздействием температуры.

Расплавленный припой должен полностью заполнить соединительный зазор. Чтобы не мешать данному процессу, рекомендуется не воздействовать некоторое время горелкой на область растекания.

После заполнения зазора необходимо некоторое время дать припою остыть. Остужать его искусственными способами не рекомендуется. Во время сварки нельзя перегревать медь. При перегреве флюс будет разрушаться и не сможет эффективно защищать соединение от окисления. В качестве индикатора используется флюс с примесью припоя. При достижении необходимой температуры в веществе будут наблюдаться расплавленные капли. Это означает, что дальнейший нагрев детали не требуется.

Высокотемпературная пайка

Способ реализуется при помощи газовой горелки. Нагрев должен быть равномерным и максимально аккуратным. Как только медь достигнет температуры 750 градусов, она станет вишневого цвета. Показатель говорит, что можно наносить на зазор припой.

Важно! Припой должен расплавиться от температуры деталей, а не от огня горелки. В этом и заключается основная сложность осуществления метода, а также профессионализм опытных сварщиков. После растекания припоя нужно дать ему остыть. Затем шов протирается с целью убрать остатки флюса.

Техника безопасности при спаивании труб из меди

Сварка представляет собой работу с открытым огнем и очень горячими металлами. Поэтому без ознакомления с правилами техники безопасности приступать к соединению деталей не рекомендуется.

Первым делом важно подумать о защите рук от ожога. Работы проводятся в перчатках, которые плохо проводят тепло.

Во время нанесения флюса необходимо помнить, что состав представляет собой очень агрессивное вещество. Попадание флюса на открытые участки кожи неизбежно приведут к серьезному химическому ожогу.

В качестве одежды выбирать нужно изделия из толстого хлопка, лишенные пропитки. Синтетика в этом деле точно не подойдет, так как она очень чувствительна к высоким температурам.

Помещение, в котором проводятся работы, должно хорошо проветриваться, так как пары флюса опасны для здоровья.

Основные ошибки, допускаемые при пайке

К основным ошибкам, которые часто допускают неопытные сварщики, относят:

  • Спайка поверхностей с некоторыми дефектами. Во время соединения мелочей не бывает. Даже незначительный дефект способен ослабить шов.
  • Некачественная очистка поверхностей от загрязнений.
  • Несоблюдение норм по размерам монтажного зазора. Это приводит к получению негерметичного и недолговечного соединения.
  • Малый нагрев деталей. Часто во время работы новички стараются как можно быстрее расплавить припой, не уделяя внимание сами деталям.
  • Неравномерное нанесение флюса.
  • Перегрев детали, что приводит к сгоранию флюса.
  • Если начать проверять на прочность не до конца остывшее соединение. Можно нарушить целостность шва или вовсе разрушить его.
  • Несоблюдение техники безопасности. Приводит к травмам, заболеваниям и разным неприятным явлениям.

Новичкам может быть сложно соблюдать все правила проведения процедуры. Поэтому для проведения первых работ рекомендуется пригласить опытного сварщика в качестве консультанта.

Сварка труб представляется действенным методом получения герметичных соединений. Но иногда осуществить этот метод не представляется возможным. Тогда на помощь придут способы соединения медных труб фитингами без пайки. Устройства позволят плотно и герметично совместить детали. Этот способ несколько хуже по качеству, однако представляет собой неплохую альтернативу классической сварке в домашних условиях.

Как спаять медную трубу самостоятельно

В современной квартире имеется немало трубопроводов из меди. Их можно обнаружить в радиаторах отопления, некоторых участках водопровода, кондиционерах, холодильных установках. При полной или частичной замене трубок или подключении новых фитингов соединения необходимо паять. Как происходит пайка медных труб в домашних условиях?

Виды медных труб

Ассортимент и номенклатура медных труб отечественного производства достаточно обширны. Действуют следующие стандарты:

  1. ГОСТ 617-2006, распространяющийся на тянутые или прессованные медные (и латунные) трубы круглого поперечного сечения. Сортамент рассчитан на общие условия применения. Выбор производится по внешнему диаметру и толщине стенки. Предусмотрен следующий диапазон значений: по диаметру – от 3 до 360 мм, по толщине – от 0,8 до 10 мм. Изделия выпускаются длиной от 1,0 до 6,0 м.
  2. ГОСТ 32598-2013, который относится к медным трубам круглого поперечного сечения, используемым в водных и газовых магистралях. Изделия производятся только холодным волочением, и имеют диапазон внешних диаметров 6…267 мм, при толщине стенки от 0,5 до 3,0 мм. Такие трубы производятся в бухтах или мерных отрезках длиной наибольшей длиной соответственно 15 и 5 м.
  3. ГОСТ Р 52318-2005. Регламентирует технические требования и сортамент медных труб, предназначенных для прокладки газо- и водопроводов. От предыдущего стандарта отличается тем, что рассматривает только бесшовные трубы, которые можно использовать в монтаже систем напольного отопления с использованием воды как теплоносителя. Имеются также незначительные отклонения по химсоставу и качеству производства (в сторону ужесточения допусков и процентного содержания примесей).
  4. ГОСТ 21646-2003. Содержит технические требования к медным и латунным трубам (как цельным, так и сварным), которые устанавливаются в различном теплообменном оборудовании. Внешние диаметры — 6…30 мм, толщина стенки – от 0,5 до 3,0 мм, длина — 1,5…12,0 м. Такие трубы могут поставляться с одно- или двухугловыми гнутыми участками.

Особенность агрегатов импортного производства (холодильники, кондиционеры) в том, что там устанавливаются трубопроводы, изготовленные из твёрдой или мягкой меди по DIN EN 12735-1 и DIN EN 1057. По своему составу и свойствам они примерно соответствуют ГОСТ 21646-2003 и ГОСТ Р 52318-2005.

Типы соединений под пайку

Подразделяются на две группы – торцевые (стыковые) и внахлёст, при помощи переходной арматуры или фитингов. Теоретически стыковые соединения между медными трубами могут быть такими же прочными, как и сама медь, при условии, что припой достаточно прочен.

Это связано с тем, что вся нагрузка должна переноситься через область контакта двух небольших поверхностей на концах каждой детали. Однако на практике стыковые соединения для спайки медных труб используются редко, потому что обеспечить одной рукой правильное выравнивание смежных торцов во время пайки в домашних условиях практически невозможно.

Соединительные муфты, с другой стороны, самоустанавливаются в процессе сборки и пайки медных труб. Присадочный металл или флюс в соединении не должен быть таким прочным, как медь, потому что площадь контакта между трубкой и посадочным местом фитинга всегда достаточно большая. В этом случае напряжение в паяном металле низкое, поэтому присадочный металл может быть менее прочным, чем основной металл.

Поэтому, когда домашний мастер пользуется заблаговременно приобретёнными медными фитингами с глубокими полостями, можно успешно применять мягкие припои с пределом прочности на разрыв около 35 МПа, а для соединения более прочной медной трубки — с пределом прочности на разрыв около 180 МПа, чего вполне достаточно для большинства видов соединений.

Как запаять медную трубу? Трубное соединение должно быть достаточно прочным, чтобы выдерживать такие факторы, как давление, собственный вес и тепловое расширение. Если вы выбираете оптимальную комбинацию присадочного металла, учитывающую глубину полости, то соединение окажется даже более прочным, чем материал исходной трубы.

Прочность торцевого соединения при пайке медной трубы обычной горелкой зависит от:

  • Длины зоны перекрытия (обычно глубины полости в фитинге);
  • Прочности припоя;
  • Прочности готового спая, после того, как температура в зоне спая снизится до комнатной (или до максимальной температуры горячего теплоносителя, если требуется припаять соединительный элемент системы тёплого пола).

Необходимые инструменты и материалы

Приборы (паяльники)

Как известно, паяльники могут быть газовыми и электрическими . Газовый паяльник обеспечит более высокую скорость нагрева, но это практически всегда сопровождается перегревом металла. Электрический работает медленнее, зато отличается контролируемой температурой нагрева. Вдобавок, отсутствует открытое пламя, что делает электропаяльник более безопасным в обращении, особенно, когда в зоне пайки могут находиться другие материалы, устройства или легковоспламеняемые вещества.

Параметрами выбора являются:

  1. Мощность. Минимальной будет та, что обеспечит нагрев металла в зоне пайки до температуры не ниже 450 0 С. Имеются в продаже и более мощные приборы: например, паяльник Rotenberger Rotherm 2000 гарантирует нагрев до 800…900 0 С (впрочем, он и стоит намного дороже бюджетных моделей отечественного или китайского производства).
  2. Способ питания – от стационарной электросети или аккумуляторный через понижающее устройство. Надёжнее и проще использовать паяльник с прямым подключением.
  3. Масса. При выполнении сложных манипуляций с прибором лучше, чтобы паяльник был как можно легче, особенно, если припаивать медные трубы приходится в не совсем комфортных условиях.
  4. Площадь поперечного сечения контакта. Чем толще стенка трубы, тем мощнее должен быть паяльник.

Поскольку пайка меди может производиться в различных условиях, то целесообразнее иметь паяльник с различным набором сменных наконечников.

Припои и другие расходные материалы

Припой вводится в зазор между трубой и арматурой, площадь которого влияет на два важных аспекта пайки медных труб: прочность соединения и легкость пайки. С точки зрения прочности представляется, что чем больше зона перекрытия, тем лучше. На самом деле, это не так: доказано, что, перекрытие, превышающее в два раза толщину более тонкого элемента, уже не делает соединение более прочным, а только затрудняет создание надежного соединения.

Причины следующие. Во-первых, паяный металл должен равномерно перетекать в зазор между деталями по всей длине и окружности соединения. Одним из препятствий является то, что чем длиннее перекрытие, тем дольше должен течь паяный металл, и тем больше у него возможностей улавливать газы, выделяющиеся при пайке труб. Это вызывает пустоты в стыке. Достаточная подача флюса и достаточно высокий равномерный нагрев соединения способствуют потоку паяного металла в соединение, но по мере увеличения перекрытия и увеличения диаметра обеспечить такой процесс труднее.

Во-вторых, припой начинает плавиться при более низкой температуре, чем температура расплава, называемая температурой солидуса. Чуть выше этой температуры паяльный наполнитель представляет собой смесь твердого вещества плюс жидкость. В таком высоковязком состоянии металл не может легко попасть в плотно прилегающее соединение.

По мере того как припой прогревается, он становится более жидким, достигая температуры ликвидуса. Жидкотекучесть увеличивается, поэтому заполнение зазора происходит значительно быстрее. Поэтому, тем меньше температура ликвидуса и разница её с температурой солидуса, тем оптимальнее припой.

Во время пайки небольшое количество меди растворяется в припое, а небольшое количество легирующих элементов припоя, наоборот, диффундирует в основной металл. Когда это происходит, химический состав припоя изменяется, и это снижает жидкотекучесть.

К счастью, процесс диффузии является более медленным по сравнению со временем, которое требуется для того, чтобы паяный металл перетёк в правильно нагретое соединение. Чем дольше шов находится при температуре пайки, тем больше состав припоя приближается к составу меди.

Способы пайки

Твёрдая пайка

Твёрдой пайкой медных труб считают такую, при которой температура плавления припоя меньше, чем температура меди. Основные марки припоев содержат (кроме олова и винца) цинк, висмут и кадмий. Они плавятся при температурах не ниже 120…130 0 С. Твёрдая пайка используется для создания соединений, которые в процессе эксплуатации не подвергаются нагрузкам изгиба, а также толчкам и ударам. В качестве флюса используют безводную буру.

Пайка мягкими припоями

Такие припои содержат серебро, и – иногда – фосфор. Польза последнего как следует не доказана. С одной стороны наличие фосфора обеспечивает самофлюсование припоя с медью, с другой – повышается хрупкость. Поэтому рекомендуется фосфорсодержащие припои и/или флюсы использовать для пайки прямых участков трубопроводов, не подвергающихся динамическим нагрузкам.

Отметим, что наличие серебра в флюсе обеспечивает поглощение газов, выделяющихся при пайке медных труб и улучшает, таким образом, жидкотекучесть припоя. Применение таких флюсов при пайке холодильных линий не рекомендуется.

Техника безопасности

Перед пайкой стоит вспомнить о том, что медь обладает высоким коэффициентом теплопроводности, поэтому соединяемые детали следует удерживать не руками, а специально подготовленными клещами. Между губками клещей и трубой устанавливают плоские прокладки из листового фрикционного материала – резины, ретинакса или феродо – которые обеспечат улучшенное фиксирование, воспримут на себя повышенные температуры, и помогут избежать деформации поверхности трубы, особенно тонкостенной.

Процесс пайки медных труб

В домашних условиях он разделяется на ряд этапов.

Нарезка

Трубу отрезают в размер, используя труборез (лучше!) или ножовку.

Если используется ножовка по металлу, следует удалить все внутренние и наружные заусенцы с помощью напильника или другого инструмента.

Если трубка не круглая, следует обеспечить точность сечения, используя оправку.

Зачистка и подготовка торцов

Поверхности швов должны быть чистыми и не содержать масла, смазки или оксидных загрязнений. Очистка производится с помощью проволочной щетки из нержавеющей стали или жесткой наждачной тканью.

Для очистки поверхности от смазки или масла используются подходящие растворители.

Не забудьте удалить мелкие посторонние частицы, например, наждачную пыль, после чего обработанные места необходимо тщательно высушить.

Нанесение флюса

Для равномерного нанесения используют кисть.

Недопустимо попадание флюса внутрь трубы, поэтому количество наносимого вещества должно быть минимально необходимым.

Излишки флюса перед пайкой медных труб надо удалить.

Соединение

Обязательные процедуры включают:

  • Подготовку фитинга: он не должен быть со слишком глубокой полостью (излишек лучше отрезать). Рекомендуется, чтобы глубина полости не превышала двух её диаметров;
  • Прогрев соединяемых изделий, для чего чаще используют газовую горелку, хотя можно и паяльник, имеющий соответствующую насадку;
  • Нанесение флюса. При этом (для круглых труб) соединяемые детали вращают относительно друг друга: флюс распределится равномернее, и спаять трубу будет легче;
  • Нанесение в зазор припоя. Разогретый теплом паяльника, он устремится в зазор, и заполнит его (это будет видно по остаткам припоя, вытекающего из полости стыка);
  • Охлаждение места сборки с одновременным контролем качества пайки.

Пайка по капиллярной технологии

Особенностью такого вида пайки является то, что подготовленная медная трубка с нанесенным флюсом вставляется в полость фитинг и нагревается до температуры плавления припоя.

Силы адгезии и когезии заставляют припой стекать в капиллярный зазор.

Флюс позволяет припою смачиваться, прилипать и сплавляться с поверхностью меди, а сцепление приводит к тому, что припой затягивается достаточно, чтобы полностью заполнить зазор. Это приводит к прочному водонепроницаемому соединению.

Обработка швов

Некоторые считают эту операцию излишней, но окончательная отделка шва необходима, во-первых, для отделки торца соединённого с трубой фитинга, а во-вторых, для контроля возможных пустот и каверн, которые могли образоваться в соединении, если пайка проводилась при высоких температурах, а контроль за возможным газообразованием отсутствовал.

Ошибки и дефекты

Если все подготовительные работы (последовательность проведения которых была описана ранее) выполнены верно, то паяное соединение будет качественным. Неудачи чаще всего бывают следующими:

  1. Неправильно выбран монтажный зазор.
  2. Разогрев места пайки оказался недостаточным (или – что реже – избыточным).
  3. Проверку качества пайки произвели при неостывшем стыке.
  4. На поверхности имеются следы сгоревшего флюса и/или окислов.

Во всех случаях, кроме последнего, соединение придётся выполнять заново. А, поскольку «разобрать» трубу не получится, то придётся готовить новый фитинг, и заново – торцы трубы. Поэтому лучше не спешить, а (при недостатке практического опыта) предварительно потренироваться на производстве схожих по технологии операций. Тогда пайка медных труб состоится без проблем.

Видео о том как правильно паять медь

Как паяют медные трубы

Среди продукции из цветных металлов особое место занимают медные трубы, которые не боятся коррозии и отлично переносят агрессивные среды. С их помощью можно решать специфические задачи, которые не под силу любому другому материалу. Высокая ответственность возлагается на качество соединения изделий данного типа между собою, для чего применяется несколько технологий.

Области применения

Чаще всего трубы из меди применяют для транспортировки газа и в качестве водопроводов. Производство газового оборудования, тормозных и гидравлических систем, автокондиционеров и теплообменников невозможно представить без медного трубопроката.

Тот факт, что медные трубы можно надежно соединить, не используя при этом сварку, делает их привлекательным вариантом для создания транспортных магистралей для вязких горючих сред. При этом речь идет не только о бытовых системах. К примеру, из меди довольно часто изготовляются топливопроводы для автомобилей.

Медь очень удобна для обустройства водопроводов, так как она не боится коррозии при постоянном контакте с влагой. Для подобных систем характерна значительная продолжительность срока службы, без необходимости ремонтных мероприятий.

Также следует отметить стойкость труб из меди к повышенному давлению (до 230 атм.), по сравнению с изделиями из пластика или стали. Особенно ценится их способность хорошо переносить замерзание. Изделия хорошо переносят воздействие хлора и обладают антисептическими свойствами.

Методы соединения

Для коммутации медных труб между собой могут применяться несколько способов, зависящих от места проведения работы и требований к трубопроводу (он может быть монолитным или разборным).

Варианты монтажа соединений:

Сварка медных труб осуществляется при помощи графитовых, вольфрамовых, медных или угольных электродов. Для организации соответствующих условий потребуется наличие азота, аргона или гелия. Работа проводится сварочным аппаратом постоянного тока или специальной горелкой. Этот метод имеет один серьезный недостаток, который заключается в значительном различии характеристик сварочного соединения и материала трубы. Это касается как химического состава и молекулярной структуры, так и способности проводить электричество и тепло. Доверять такую работу нужно только квалифицированному специалисту, так как любая ошибка может привести к расхождению шва.

Вместо довольно сложной для реализации сварки в обычных условиях практикуется пайка медных труб. Для этого используется газовая горелка или паяльная лампа. Существует низкотемпературная и высокотемпературная спайка, которые различаются типом припоя и режимом реализации.

Для создания неразъемного соединения медных труб используются также пресс-муфты и обжимные фитинги. Припой здесь заменен переходным кольцом. В первом случае для обжима применяются специальные клещи, во втором – накидные гайки (их зажимают с помощью ключа). Во время закручивания гаек необходимо добиться состыковки торцов медных трубок между собой. Благодаря притиранию металла достигается создание плотного и прочного соединения. Если надеть муфту правильно, соединение не будет протекать длительное время.

Подробнее о капиллярной пайке

Чаще всего в бытовых условиях медные трубопроводы организовываются с помощью капиллярной пайки. Сутью этого метода выступает так называемый капиллярный эффект, предусматривающий возможность поднятия жидкости (жидкого припоя) при помощи адгезии. Главным условием является то, чтобы смоченные стенки были разделены небольшим расстоянием.

Организация стыковочного узла для медных труб в бытовых условиях осуществляется с помощью специальных фитингов для пайки или раструбных утолщений. Раструбный способ считается более надежным, так как речь в таком случае идет о создании всего одного стыка. Исходя из этого, если есть возможность, вместо фитингов рекомендуется использовать раструбные соединения.

Порядок подготовки раструбов

Обрезка труб по размеру осуществляется вальцовочным труборезом. Важно добиться строгой перпендикулярности торцевых срезов по отношению к центральной оси.

Далее снимают фаску с обоих концов. Для этого потребуется наличие особенного приспособления – фаскоснимателя. Дальнейшая зачистка внутренних и наружных поверхностей соединяемых труб реализуется медной щеткой.

Вставив один из отрезков трубы в тиски, производят его развальцовку, чтобы добиться свободного погружения в него второго отрезка. Для этой цели используется специальный труборасширитель соответствующего диаметра.

Результатом развальцовки является обустройство раструба на одном из концов медной трубы. Тестирование уровня его готовности по ходу процедуры проводится периодическим погружением другого, гладкого конца.

Применение паяльного аппарата

Кроме уже упомянутого трубореза, фаскомнимателя и расширителя труб, для проведения пайки медных труб потребуются и некоторые другие инструменты. Речь, прежде всего, идет о паяльнике. Благодаря этому аппарату на соединяемом участке создается высокотемпературная зона для разогрева труб и припоя.

Как правило, функция паяльника выполняется специальной газовой горелкой.

Для процедуры, где используется мягкий припой, вполне сгодится компактное ручное приспособление, работающее на пропане. Как правило, такие аппараты комплектуются газовыми баллонами одноразового типа, прикрепленными на рукоятку. Несмотря на небольшие габариты, горелки данного типа способны обеспечивать нагревание до +1100 градусов: для работы с мягким припоем этого вполне достаточно. При покупке рекомендуется выбирать модели с пьезорозжигом, что заметно упрощает проведение пайки.

Держатели газовых горелок ручного типа оснащаются регулировочным вентилем, позволяющим корректировать длину пламени. Этот же вентиль позволяет прекращать подачу газа по окончанию работы. Назначением обратного клапана является перекрывание подачи топлива, если пламя затухнет.

Другие необходимые материалы

Припой реализуется прутками или проволокой с более низкой температурой плавления по сравнению с медью. Это дает возможность соединять медные трубы методом плавления.

Для пайки потребуется щетка со стальным ворсом. С ее помощью трубы и фитинги зачищают для последующего соединения. Щетку можно заменить мелкозернистой наждачной бумагой.

Не обойтись без флюса для пайки и кисти (чтобы наносить флюс). Еще потребуется огнеупорная прокладка, молоток, тиски, рулетка.

Флюсы и припои

Хорошее качество коммутации можно обеспечить как мягкими, так и твердыми припоями для медных труб.

При использовании низкотемпературных материалов прочность соединительных швов несколько снижается, зато используемый при этом температурный режим не нарушает целостности меди. Как правило, на 95% эти припои состоят из олова. Особенно востребованы вещества, содержащие определенную долю серебра.

Высокотемпературную пайку осуществляют с помощью твердого медно-фосфорного припоя (доля фосфора составляет примерно 6%), поступающего в продажу в виде прутков.

Под флюсом понимается специальный состав в виде жидкости или пасты, благодаря которому расплавленный материал затекает внутрь соединения. Это достигается за счет улучшения адгезии припоя к трубе и созданию защиты для соединительного шва от проникновения в него воздушных пузырьков. В данном случае разрешается использование любого флюса для меди. Они обычно изготовляются на основании хлорида цинка или буры.

Особенности работы с мягким припоем

С помощью низкотемпературного метода производят монтаж водопроводов и систем отопления, а также пайку трубок кондиционеров и холодильников, температура среды которых не превышает +130 градусов. Таким способом можно соединять трубы сечением не более 10 см. По ходу работы медные изделия вальцуют, зачищают, обрабатывают флюсом и вставляют друг в друга. Соединительный участок необходимо разогреть до +200-250 градусов, с дальнейшим нанесение припоя на стыковочные кромки.

Используя горелку, важно не переусердствовать, так как ее температура иногда поднимается до +1000 градусов. Поэтому разогрев скрепляемых поверхностей рекомендуется проводить сериями по 15-20 секунд, постоянно перемещая пламя. Ориентиром для уровня нагрева обычно выступает цвет флюса (он должен потемнеть). Далее мягкий припой вводится в рабочую зону: при контакте с медной основой происходит плавление и затекание олова по флюсу в шов. Необходимо добиться полного заполнения разогретым материалом пространства от раструба до трубы.

Работа с твердым припоем

Спаивать медные коммуникации твердым припоем рекомендуется в тех случаях, если их планируется применять для работы в температурном режиме более +110 градусов. В таком случае для создания температуры выше +700 градусов подходит газопламенный метод. При этом необходимо провести отжиг меди, чтобы ее размягчить.

Благодаря использованию медно-фосфорного припоя флюс можно не применять: главное, добиться равномерности нагрева коммутируемых кромок. Что касается этапов работы, то они такие же, как и при работе с мягким припоем.

На что обратить внимание

Проводя пайку медных труб своими руками, следует помнить о типичных ошибках, допускаемых начинающими мастерами:

  • слабый прогрев трубы или припоя. Результатом этого будет недостаток размягчения проволоки припоя, из-за чего она прилипнет к флюсу лишь фрагментарно. Первое же включение трубопровода может спровоцировать растекание шва;
  • недостаточная накладка флюса. Намазывать пасту нужно очень внимательно, не оставляя пропусков. В противном случае припой или вообще не прилипнет, или отпадет после набора жесткости;
  • перегревание трубы. Это приводит к выгоранию флюса.

По ходу пайки в домашних условиях необходимо тщательно соблюдать правила техники безопасности, так как речь идет об использовании открытого пламени и химреактивов. Работать нужно в очках, рукавицах и фартуке. Желательно, чтобы рабочее место было оснащено хорошей вытяжкой.

Читайте также:  Как сделать профилегиб своими руками: виды, изготовление, рекомендации
Добавить комментарий