Пайка медных труб твердым и мягким припоем: технология монтажа

Медные промышленные трубы часто используют при строительстве сетей коммуникаций. Многие километры сетей водо-, тепло- и газоснабжения выполнены способом пайки.

Для ремонта медных труб в промышленных масштабах используют специальные пресс-системы. Для ремонта своими руками используют пайку медных труб твердыми и мягкими припоями.

Пайка меди: почему стоит этому научиться

Медные трубопроводы на практике используются редко. Причина тому – довольно высокая стоимость материалов. Однако трубопроводы из меди по праву считаются лучшими.

Этот металл превосходит все остальные материалы по термостойкости, гибкости и долговечности. Отопительные медные трубопроводы после сборки можно заливать в бетон, прятать в стены и т.д. В процессе эксплуатации с ними ничего не случится.

Трубопроводы из меди считаются лучшими, так как срок их службы сопоставим со сроком эксплуатации здания, в котором они установлены

Это стоит учесть, выбирая материал для обустройства отопления или водопровода. В расчете на длительную эксплуатацию более высокие затраты вполне окупаемы. Помимо отличных эксплуатационных характеристик, которыми обладает медь, она достаточно проста в монтаже. «Страшные сказки» про трудности в пайке чаще всего преувеличены.

Медь достаточно просто паять. Ее поверхность не нуждается в применении агрессивных средств при очистке. Множество легкоплавких металлов имеет с нею высокую адгезию, что упрощает выбор припоя.

Дорогостоящие флюсы меди не нужны, поскольку при плавлении металла не происходит бурных реакций с кислородом. В процессе пайки труба не деформируется, ее форма и размеры остаются неизменными. Получившийся шов при необходимости можно распаять.

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;
• пайка;
• фитинги.

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.

Материалы, необходимые для работы

Пайку медных труб можно выполнять самостоятельно. Для работы потребуются:

• припой;
• стальная щетка;
• флюс;
• кисть;
• паяльник или газовая горелка.

Припой имеет вид проволоки с температурой плавления меньшей, чем у меди. Это позволяет выполнять соединение изделий нагреванием. С помощью стальной щетки при подготовительных работах очищаются внутренняя поверхность фитинга и внешняя часть трубы.

Припой бывает высокотемпературный, представляющий собой тонкую проволоку из меди с добавлением до 6% фосфора и имеющий температуру плавления 600-800 °С, и низкотемпературный – из олова, плавящегося при 300-400 °С.

Жидкий флюс наносится на муфту и трубу до сборки соединительного узла, твердый – расплавляется в зоне пайки. Флюс в виде пасты представляет собой загустевшую смесь, которая может быть нанесена как до, так и после процесса стыковки. Флюс очищает от окислов поверхность трубы, защищает место пайки от кислорода, способствует растекание припоя и улучшает сцепления соединяемых деталей.

Для разогрева металла и припоя необходима газовая горелка

Различают газовые горелки со стационарным баллоном или одноразовым. Существует отдельный вид горелок – ацетилен-кислородные, которые отличаются своей конструкцией. Выбор мощности аппарата для пайки осуществляется по температуре плавления припоя. Профессиональными инструментами проводится пайка медных труб твердым припоем, полупрофессиональными – твердым и мягким припоем.

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.

Видео-практика пайки соединений меди

Визуально при помощи видеоролика ниже процедура пайки демонстрируется самым подробным образом. Этот урок поможет проще овладеть опытом выполнения работы:

При помощи информации: CDA

Используемые инструменты и материалы

Пайку медных труб выполняют такими инструментами и материалами:

• Расходные материалы.
• Газовая горелка.
• Припой.
• Флюс.
• Вспомогательные принадлежности.

Расходные материалы

В качестве расходных материалов для пайки используются трубы и фитинги.

В зависимости от технологии изготовления различают медные трубы:

• отожжённые;
• неотожженные.

Отожжённые трубы после изготовления закаливают при температуре 600–700ᵒC. Дополнительная термическая обработка увеличивает эластичность меди. Отожжённые трубы имеют повышенную пластичность и хорошо гнутся. Недостатком является относительная дороговизна и сниженная прочность.

Технические характеристики отожженной медной трубы

К сведению. Пламя горелки в момент нагревания стыка должно иметь ярко-синий цвет. Бледно-голубой цвет пламени говорит о чрезмерной насыщенности газовоздушной смеси кислородом.

Медная неотожженная труба

Неотожженные трубы имеют высокую прочность и сравнительно низкую стоимость. При прокладке коммуникациях их соединяют отдельными звеньями. Фиксацию таких медных труб осуществляют с помощью специальных соединительных элементов – фитингов.

Для пайки используются медные трубы с различным диаметром и толщиной стенки. Наиболее востребованными являются диметры от 10 до 42 мм и толщина стенок 1,0–3,0 мм.

Фитингом называют соединительный элемент для стыковки звеньев. В зависимости от назначения, фитинги могут иметь различную форму и конструкцию.

Наибольшее распространение получили следующие виды фитингов:

• муфты — при соединении двух труб;
• уголки — при их повороте;
• тройники — при создании разветвлений.

Специальные фитинги для пайки сетевых медных труб называют капиллярными. Внутренняя поверхность таких фитингов покрыта оловом. При высокотемпературной пайке олово плавится и растекается по поверхности стыкуемых элементов. Затвердевший расплав надежно соединяет трубные концы.

Газовая горелка

Газовой горелкой называют ручной инструмент для нагревания материалов открытым пламенем. Газовая горелка состоит из рабочей части и баллона для хранения газа. Рабочая часть предназначена для воспламенения и горения газовоздушной смеси. В качестве рабочего газа используется пропан. Давление и скорость подачи газа регулируется газовым редуктором.

Современные модели газовых горелок снабжены пьезоэлектрическим розжигом. Подача и прекращение подачи газа регулируется специальным вентилем. При отсутствии пламени обратный клапан автоматически перекрывает подачу газа.

Температура пламени достигает 1300ᵒC.

Устройство газовой горелки

Припой

Припоем (припаем) называют металл или сплав металлов, обладающих небольшой температурой плавления и высокой текучестью в жидкокристаллическом состоянии.

В зависимости от температуры плавления припайные сплавы бывают:

• легкоплавкие (температура плавления менее 450ᵒC);
• твердосплавные (температура плавления 450ᵒC и более).

Легкоплавкие (мягкие) припои используются для пайки элементов, не испытывающих значительных нагрузок. Большое распространение эти материалы получили в радиоэлектронной промышленности. С их помощью соединяют элементы радиоаппаратуры и электронных схем. В состав мягких материалов входят металлы с низкой температурой плавления (медь, свинец, олово, висмут, сурьма, кадмий, цинк).

К сведению. Необходимая длина припайной проволоки принимается равной диаметру спаиваемых труб.

Твердые (тугоплавкие) припои применяются для соединения металлов с повышенной температурой плавления (чугун, сталь, бронза и др.). Используются в продукции массового промышленного производства. Наибольшее распространение получили медно-цинковые припаи с марками ПМЦ-42 и ПМЦ-53.

Пайку медных труб проводят с помощью оловянно-свинцового припоя различных марок. Марку определяют по процентному содержанию вспомогательных металлов. Пайку медных труб в отечественной промышленности проводят припайными сплавами типа ПОС. Такие сплавы содержат сурьму, олово и свинец.

Флюс

Флюсом называют химический состав для улучшения сцепления соединяемых элементов.

В промышленности используются два типа флюсов:

• химически активные;
• химически пассивные.

Химически активные флюсы содержат кислотосодержащие компоненты (соляная и ортофосфорная кислоты, хлористые цинк и аммоний). Прекрасно удаляют жировой налет и окислившийся слой. Обладают высокой токсичностью. В процессе длительного использования вызывают разрушение соединяемых элементов.

Химически пассивные флюсы нейтральны в агрессивных средах и менее токсичны. К ним относятся различные составы и пасты на основе канифоли. После завершения пайки требуют удаления смывающим составом или растворителем.

Вспомогательные материалы

К вспомогательным материалам относятся:

• металлическая щетка;
• бумага наждачная на тканевой основе;
• остро заточенный нож.

Металлическая щетка используется для зачистки фитингов и внутренней поверхности труб.

Наждачная бумага используется для очистки внешней поверхности стыкуемых элементов.

Нож необходим для снятия внутренних фасок соединений в местах среза.

Возможные ошибки

Несмотря на простоту процесса пайки, новички совершают промахи, ведущие к резкой потере качества соединений.

Избегайте следующих моментов:

• Детали небрежно зачищены и обезжирены. Попадание грязи и посторонних частиц в припой существенно снижает качество работы.
• Недостаточный нахлест деталей. При малом нахлесте площадь соединения будет мала для безупречного «удержания» сегментов.
• Недостаточное или избыточное нанесение флюса. Флюс должен покрывать детали равномерным, но тонким слоем – так, чтобы его излишки не появлялись наружу.
• Перегрев. При перегреве флюс обгорает, образуя окалину и налёт оксида на поверхности трубы или фитинга. Горелку следует держать только до первого потемнения флюса.
• Недостаточный нагрев. Флюс расплавится, но не образует нужной сцепки.
• Несоблюдение техники безопасности. Проведение работ без защитной одежды приводит к травмированию.

Техника безопасности при спаивании труб из меди

Начинающие мастера интересуются, как паять медные трубы правильно, но при этом забывают о безопасности. Этого делать нельзя. Нужно понимать, что медь отличается высокой теплопроводностью, поэтому держать детали в руках без какой-либо защиты нельзя.

Неосторожность и неаккуратность при сборке медного трубопровода может закончится термическим ожогом. Небольшие элементы длиной до 0,3 м берут только защитными рукавицами или удерживают клещами.

Осторожность нужна и при работе с флюсом. Это чрезвычайно агрессивный состав. Если в процессе пайки он попадет на кожу, следует немедленно остановить работы и смыть флюс с кожи большим количеством мыльной воды. Иначе на коже может появиться не только термический, но и химический ожог.

Паять медные детали нужно осторожно, с соблюдением всех правил безопасности. Иначе можно получить травму – химический или термический ожог

Одежду для работы тоже нужно подбирать правильно. Синтетические ткани категорически не подходят. Искусственное волокно очень чувствительно к высоким температурам. Оно легко плавится и загорается, поэтому для работы лучше всего выбирать плотную одежду из натурального хлопка.

Еще один важный момент. При нагреве деталей флюс начинает гореть. Его пары опасны для человека. По этой причине помещение, в котором проводятся работы по пайке труб из меди, должно хорошо проветриваться.

Опытные мастера советуют тем, кто впервые взялся за пайку, сначала потренироваться на обрезках труб. Практика показывает, что после трех-четырех самостоятельно выполненных соединений уже можно браться за монтаж трубопровода. При этом желательно собрать систему на полу и только потом приступать к пайке.

Готовый трубопровод нужно хорошо промыть чистой горячей водой, чтобы удалить припой и флюс с внутренней стороны деталей.

Основные ошибки при пайке своими руками

Перед тем, как паять медные трубы необходимо убедиться в отсутствии дефектов на их поверхности, которые часто появляются при нарезке изделий. Надежность шва во многом зависит от чистоты материалов, используемых в работе. Для труб диаметром 6-108 мм ширина полученного соединения может составлять 7-50 мм.

Важно! При недостаточном прогреве медной трубы либо припоя оловянная или медная проволока последнего не прилипнет на флюс и не размягчится. Это приведет к протечке в месте стыка.

Иногда при нанесении флюса некоторые участки трубы пропускаются, что влечет за собой некачественное сцепление припоя с изделием. К похожему результату приводит перегрев трубы, при котором флюс сгорает.

Во время пайки важно выполнять требования техники безопасности, поскольку работы связаны с применением открытого пламени и химически активных веществ. Перед тем, как паять медные трубы, необходимо позаботиться о средствах индивидуальной защиты: рукавицах, очках и т. д.

Правильно организованные и выполненные работы по соединению медных труб обеспечит долгий срок службы трубопровода.

Выводы и полезное видео по теме

Еще больше интересной информации о пайке медных труб вы можете узнать из следующих видеороликов.

Видео #1. Особенности высокотемпературной пайки меди:

Видео #2. Как правильно паять медные фитинги:

Видео #3. Какие бывают флюсы для пайки:

Самостоятельная пайка труб из меди – полезный навык, который обязательно пригодится домашнему мастеру. Трубопроводы из меди служат очень долго и беспроблемно. Учитывая достаточно высокую стоимость таких деталей, на самостоятельной сборке можно значительно сэкономить и получить трубопровод высокого качества по вполне приемлемой цене.

А у вас есть личный опыт в соединении труб из меди пайкой? Возможно, вы владеете знаниями о нюансах проведения работ? Пишите, пожалуйста, в расположенном ниже блоке, задавайте вопросы, делитесь своим мнением и фото по теме статьи.

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.

Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью: (Пока оценок нет) Загрузка...

Читайте также:

Как самостоятельно подключить стиральную... Установка фановой трубы для канализации... Лазерный уровень — что это, принцип дейс... Как выбрать обжимные пресс клещи для мет...