При поиске надежного, долговечного и экологически чистого материала для домашнего водопровода многие останавливают свой выбор на медных трубах. Однако обеспечить качественную, герметичную и прочную стыковку частей такого трубопровода позволяет только термический способ – пайка. Разберем, каковы особенности этой технологии, как правильно при этом применяется специальная горелка для пайки, какие виды ее существуют, как правильно ее подобрать для конкретных условий, и из каких главных этапов состоит процедура стыковки.
Ручная газовая горелка для пайки медных трубок в быту Источник siteapi.org
Пайка медных труб – особенности, необходимые приспособления
Суть пайки отрезков медного трубопровода сводится к предварительной подготовке краев соединяемых труб, заполнению зазора между ними специальным сплавом-припоем, последующим нагревом и очисткой поверхности. При этом в отличие от сварки, когда сам материал соединяемых конструкций плавится и за счет этого образует единую структуру, стыковка происходит за счет другого состава. Температура его плавления всегда ниже, чем у материала труб.
Процедура пайки в зависимости от применяемой температуры классифицируется на 2 основных типа:
- 600-900 °C. Для разогрева сплава применяются профессиональные горелки, производящие высокотемпературное пламя. Работают они на пропане, бутане, ацетилене и кислороде. Способ подходит для монтажа трубопроводов, функционирующих под большими нагрузками.
- Не более 500 °C. Метод используется для пайки на основе мягкого и твердого припоя в бытовых условиях. Для достижения необходимого уровня нагрева применяют обычные газовые горелки или электрические паяльники.
Пайка медного трубопровода твердым припоем Источник plavitmetall.ru
Традиционно для пайки медных труб применяются газовые горелки, которые независимо от назначения и конструкции, как правило, состоят из следующих основных рабочих узлов:
- Приборной головки.
- Редуктора.
- Форсунки.
- Регулятора подачи газа.
- Крепления для баллона.
Вещество, связывающее края труб в процессе термической обработки, называется припой. Есть две основные его разновидности:
- Мягкий. Имеет форму проволоки, сечением от 2 до 6 мм.
- Твердый. Представляют собой стержни, отличающиеся не только более высокой температурой плавления, но и лучшими рабочими характеристиками – позволяют трубопроводу выдерживать больший напор.
В состав припоя могут входить различные виды металлов – олово, цинк, медь, свинец, серебро, а также фосфор. Также для осуществления качественной равномерной пайки обязательно применяется флюс. Это могут быть как отдельные вещества в виде смол, канифоли, воска, так и готовые смеси на базе хлорида цинка, борной и соляной кислоты.
Перед началом процедуры пайки трубки необходимо правильно подготовить Источник ytimg.com
Помимо основного инструмента – газовой горелки – для монтажа трубопровода потребуются дополнительные приспособления для подготовки краев труб к стыковке – снятия фасок, расширения, зачистки, нарезки и проч.
Совет! Самым распространенным материалом для пайки является ПОС – припой оловянно-свинцовый. Температура его плавления всего 180 °C. Однако если требуется создать максимально прочный стык, лучше использовать составы на базе меди, фосфора и серебра. Образуемый с его помощью шов обладает одинаковым с медной трубой коэффициентом расширения и выдерживает нагрев до 200 °C.
Смотрите также: Каталог компаний, что специализируются на инженерных системах (отоплении, водоснабжении, канализации и прочих) и сопутствующих работах
Способы
Существует две технологии пайки медных труб.
- Низкотемпературная (используется мягкий припой) применяется в водопроводах или системах отопления. Среда, где применяется данная технология, должна иметь температуру не выше 110 градусов.
- Высокотемпературная пайка (твердый припой) применяется в системах с большой температурой и большим давлением. Используется преимущественно в промышленности.
Какой из двух способов выбрать – ваше лично дело. Но для высокотемпературной пайки нужна профессиональная горелка, которую найти в магазине не так легко, и стоит она немалых денег. При низкотемпературной допускается использование паяльной лампы или недорогой ручной горелки со сменным баллоном.
Пайка труб под азотом
Обработка азотом нужна для монтажа, а пайка медных труб без газообразного азота недопустима. Часто конструкции паяют жестким припоем, который позволяет при эксплуатации не беспокоиться о том, выдержит ли соединение высокую температуру. В процессе пайки жестким припоем медь нагревают до красного цвета металла, это оказывает отрицательное влияние на структуру самого материала. Образуется окалина на внутренней и наружней поверхности трубы. Окалина – остатки сгоревшей меди, которые образовались при ее нагревании. Стенки труб становятся значительно тоньше.
Если вы решили использовать азот, то придерживайтесь следующих рекомендаций в работе:
- соедините магистраль с баллоном, в котором находится азот;
- затем произведите установку регулятора газа или ротаметра;
- редуктор азотного баллона отрегулируйте на минимальное давление азота, ротаметр устанавливают на скорость 5 м/мин;
- как только пайка окончена, по трубе пускается азот, делается это до того момента, пока труба полностью не остынет.
Пайка труб строительным феном
Возможна пайка труб строительным феном, если диаметр трубы небольшой. Манипуляции при этом методе схожи с применением горелки. С помощью такого соединения швы получаются очень прочными и выдерживают высокие температуры. У новичков при использовании этого способа неизбежны ожоги меди. Металл легко перегреть, именно из-за этого происходит разрыв материала.
Капиллярная пайка
Если у труб разнятся диаметры (разница не более 0,5 мм), используют метод капиллярной пайки. Спайка заполняет образовавшееся пространство между трубами. Нужно отметить, что как такового шва не получается, бесшовное соединение. Тогда используют твердые припои, их защитные функции лучше.
Индукционная пайка
Высокая частота тока способна оказывать благоприятное воздействие на металл. Индукционная пайка получила распространение из-за своей уникальности, работа этим методом проводится быстро, при этом материал не становится тоньше, а сохраняет свои качества.
Выявлены следующие плюсы:
- Тепло образуется в трубе без вмешательства извне;
- Все оборудование автоматизировано, устройства помогают получить желаемый результат с конкретными параметрами;
- Индукционная пайка проводится в вакууме, металл в данной среде защищен от коррозии;
- Экономия производственных ресурсов;
- Безопасность – при индукционной пайке не нужен пламя или газ, лишь нагревается конкретно шов.
Разновидности
В зависимости особенностей сооружаемого трубопровода, пайка меди газовой горелкой может осуществляться в разных условиях. Поэтому для разогрева могут применяться приборы с различающимися рабочими характеристиками. Прежде всего, данное оборудование классифицируется по температуре пламени и сфере применения на 2-е основные категории:
- Бытовые. Температура пламени не превышает 1000-1500 °C. Характеризуются низкой стоимостью, но и ограниченным функционалом.
Пайка медного трубопровода бытовой газовой горелкой Источник stroy-podskazka.ru
- Профессиональные. Пламя разогревается до 2000 °C. Более дорогие модели, рассчитанные на большие объемы работ.
По составу применяемого газового топлива приборы подразделяются на 3 разновидности:
- Пропановые. Пламя питается газом пропаном. Наиболее распространенные модели. Отличаются универсальностью, интенсивностью пламени, пьезо-поджигом, экономичным расходом топлива.
- МАРР-газовые. Пламя горелки отличает высокой температурой, однако более сдержанным воздействием на материал труб, что эффективно отражается на качестве спайки.
- Ацетилен-кислородные. Образуют высокотемпературное пламя. Применяются в промышленных объемах – для монтажа магистралей. При неправильном обращении возможен пережог материала.
Кроме того, горелки различаются по модификации источника топлива на 2-е категории:
- С одноразовыми баллонами.
Газ для пайки медных труб поступает из съемного баллона одноразового применения. Топливом выступает пропан, а также ацетилен и прочие газовые смеси. Регулировка подачи производится путем подкручивания вентиля на рукоятке.
Для небольшого объема работ удобнее использовать ручную горелку с одноразовым баллоном Источник specinstrumenta.ru
Как выбрать газовую горелку для пайки труб из меди
Чтобы не ошибиться с выбором, следует четко представлять, для каких целей приобретается газовая горелка. Для разовых работ по монтажу медного трубопровода в доме или квартире будет достаточно недорого аппарата с минимальным набором функций. Для профессионального применения стоит переплатить и отдать предпочтение мощным горелкам с широким функционалом от популярного производителя.
Как правило, выбор инструмента осуществляется по следующим критериям:
- Мощность горелки. Определяет возможность пайки толстостенных медных труб и изделий большого диаметра.
- Тип топлива. Пропан, бутан, ацетилен, МАРР-газ и т.п.
- Область использования. Горелка для пайки труб, не всегда подойдет для резки, и наоборот.
- Материал, с которым предстоит работать. Медь хорошо соединяется пайкой с другими металлами: бронзой, сталью, никелем.
Из конкретных моделей газовых горелок, представленных на современном рынке, можно выделить продукцию нескольких крупных производителей:
- Kemper. Итальянский бренд, выпускающий горелки, работающие на одноразовых газовых баллонах. В комплекте идут сменные насадки.
- Rems. Немецкий производитель, выпускающий горелки с турбонаддувом и самоподжигом. Устройства работают с несколькими типами горючих смесей и используются для мягкой, либо жесткой пайки труб сечением до 64 мм. Пламя разогревается до 2500°С.
- Virax. Горелки работают на пропане и оснащаются механизмом пьезоэлектрического поджига. Средняя стоимость – 4500 рублей.
- Донмет. Выпускает ручные горелки средней ценовой категории. Аппараты снабжаются комплектом насадок и работают на разных газовых смесях.
- Kovica. Китайский бюджетный бренд, выпускающий модели на одноразовых пропановых баллонах. Стоимость инструмента начинается от 1500 рублей.
- Castolin. Выпускает универсальный инструмент, способный работать с несколькими видами топлива. В модификацию горелок включаются фиксатор пламени, набор сопел, регулятор интенсивности горения.
- Также, неплохие качественные аппараты выпускаются под брендами Rothenberger, Аллгаз, Профи-Тулс.
Если газовой горелки под рукой не окажется, ее функции может взять на себя строительный фен. Устройство не так удобно в использовании, но способно разогреть струю воздуха до температур, достаточных для плавления мягкого припоя.
Правила выбора
При выборе горелки для пайки меди и медных труб твердым или мягким припоем необходимо учитывать следующий ряд критериев:
- Мощность. На нее влияет и температура, и интенсивность пламени, и возможность регулировки скорости горения. Параметр задается толщиной стенок, диаметром труб и объемом работ.
- Вид применяемого газового топлива и его доступность в конкретных условиях применения. Также должна учитываться возможность смены типа применяемого газа – например, переход с ацетилена на пропан и наоборот.
- Назначение. Горелка может использоваться далеко не только для пайки, но также и резки, и плавки металла, что существенно расширяет ее универсальность.
- Вид обрабатываемого материала. На практике часто приходится соединять не только медные, но также бронзовые, латунные и стальные трубы и арматуру.
Важно! Процедура пайки сопряжена с высокотемпературной обработкой. Вероятность получения ожога при этом максимальна. Поэтому перед началом работы необходимо удостовериться, что все необходимые технические требования и правила техники безопасности будут соблюдены безукоризненно.
Во время пайки нужно соблюдать технику безопасности Источник ytimg.com
Установка посредством резьбы с применением обжимных колец
Такие соединения называются разборными. При этом в случае замены трубопровода кольцо все-таки придется заменить. Установка труб из меди таким способом дает возможность вовремя выявлять недостатки, течи и своевременно производить ремонт соединений – демонтаж и замену.
Присоединения медных труб на резьбе производится по такой схеме:
1. Обрезать часть трубы определенной длины. 2. В случае установки труб заизолированных в ПВХ необходимо снять изоляция на ее краях. Для этого острым лезвием надрезать слой изоляции и снять ее ненужную часть вручную. 3. Появившиеся после обрезания отрезка трубы заусеницы необходимо удалить напильником. 4. Подобрать соответствующие фитинги. 5. Первым делом необходимо надеть на трубу накидную гайку, после обжимное кольцо. 6. Гайку и обжимной фитинг необходимо присоединить. Далее, следует затянуть резьбовое соединение. Вкручивать гайку сначала следует аккуратно, вручную по возможности после с помощью специального ключа. В результате этого обжимное кольцо обтягивает плотно трубу, благодаря чему происходит полная герметизация соединения элементов системы.
В случае присоединения фитинга для перехода от стальной трубы к медной трубе обязательно применяется специальная фум-лента или традиционная пакля на краске. Фитинг накручиваю на резьбу, предварительно намотав не нее пропитанную краской паклю или специальную ленту.
Этапы пайки медных труб
Есть несколько основных правил, как паять медные трубки газовой горелкой, – это:
- Перед началом проведения процедуры требуется очистить поверхность соединяемых краев от пыли, грязи, краски и т. п., не используя при этом средства, образующие мелкие дефекты.
- Поверхности перед нанесением припоя обрабатываются флюсом – для предотвращения образования пор в шве, адгезии и лучшего плавления сплава.
- Прогрев всех сцепляемых элементов должен осуществляться равномерно, чтобы избежать недо- или перегрева, тем самым ухудшив качество стыка.
- Между поверхностями внутренней и наружной стенки соединяемых краев должен оставляться зазор порядка 25-125 мкм.
- По окончании пайки во избежание развития коррозионных процессов с поверхности обязательно удаляется флюс.
Некоторые правила проведения пайки
Чистота поверхности является важным условием проведения надежной пайки. Запрещено для зачистки использовать абразивные материалы. На поверхности не должны попадать масла, грязь, смазки и т. д., поскольку это будет препятствовать смачиванию, попаданию припоя в соединение. После вставки одной трубы в другую должен оставаться зазор в 25-125 мкм между наружной и внутренней стенками.
Для предотвращения попадания воздуха в шов, снятия окислов, повышения текучести припоя, улучшения адгезии применяют флюсы либо пасты. Они бывают высокотемпературные (более 450 °С) и низкотемпературные (до 450 °С). Флюс для пайки медных труб наносится кисточкой равномерным тонким слоем.
Нагрев труб проводится по всей длине и окружности соединения, распределяя теплоту равномерно. Пламя горелки следует несколько уменьшить, поскольку перегрев усиливает взаимодействие припоя с металлом, а это отрицательно сказывается на сроке службы соединения. Одновременное введение припоя и пламени в зону пайки приведет к неравномерному нагреву. В соединение под действием капиллярных сил попадает разогретый припой.
Важно! После завершения процесса пайки остатки флюса следует удалить для предотвращения протечек и коррозии металла.
Видео описание
Видео-инструкция по пайке медных труб газовой горелкой:
Пайка мягким припоем осуществляется по следующему алгоритму:
- Подготавливаются и соединяются края трубных отрезков.
- На место контакта наносится флюс.
- С помощью горелки прогреваются концы трубок.
- Как только флюс изменит цвет, в место стыка вводится край проволоки-припоя.
- По мере расплавления сплава для более равномерного заполнения конструкция по возможности прокручиваются вокруг своей оси.
- По завершении процедуры металлу дают остыть, после чего остатки флюса удаляются с его поверхности.
Пайка медных трубок газовой горелкой твердым припоем осуществляется аналогичным образом. Единственный отличный момент в технологии – необходимость предварительного разогрева тугоплавкого сплава-припоя, чтобы он мог приобрести нужное состояние пластичности.
На заметку! Одной из самых распространенных ошибок в ходе пайки является неправильный выбор припоя. По возможности сплав должен иметь аналогичные физико-химические свойства, что и сама соединяемая конструкция. Прежде всего это касается коэффициента температурного расширения металлов. При их большой разнице шов со временем начнет деформироваться и даст течь.
Сварка
Рассмотрим, как осуществляется трубная пайка меди и своими руками:
- Любая технология подразумевает подготовку трубы. Вам понадобится обрезать коммуникацию до нужного размера и обработать концы фаскоснимателем. Это нужно для того, чтобы следующий элемент при соединении не повредился и получилось максимально жесткое сцепление деталей;
- На край трубы из меди наносится флюс для пайки, его же намазывают на фитинг или другую трубу. После нужно аккуратно вставить коммуникации друг в друга. Если распайка производится самофлюсующимся припоем или электродом, то флюс можно не использовать;
- В стык вставляется выбранный припой. Нужно отметить, что если используется паста, то её нужно наносить после флюса. Под воздействием определенной температуры вещество начнет плавиться, заполняя собой свободное пространство в трубе. Очень важный момент: на припой нельзя воздействовать прямым огнем, он должен расплавиться только от тепла разогретой трубы; Фото — пайка с припоем
- Если используется лужение, то флюс и припой наносятся очень тонким слоем, иначе в противном случае, на месте пайки образуется некрасивый объемный шов. Если осуществляется ремонт замков или радиодеталей (usb, контактов), то это может нарушить процесс работы элемента;
- После окончания нагрева инструмент убирается. В этот момент трубу нельзя двигать – соединение еще слишком пластичное, при повороте металлических отводов можно повредить крепление. Остывают медные трубы естественным путем;
- Остается только удалить остатки припоя или флюса щеткой, абразивной бумагой или кистью. Место стыка не рекомендуется переохлаждать первые сутки, когда процесс застывания металла не завершен. Фото — после зачистки
Купить все необходимые инструменты, которыми производится пайка бронзы или меди, можно в любом электрическом магазине, цена зависит от категории. Горелки стоят от 3 долларов до нескольких десятков, стоимость припоя начинается от 5 у. е., флюса – от 3.
Коротко о главном
Применение газовой горелки для соединения медных труб позволяет создать прочный неразъемный стык. В быту процедура выполняется при низкой температуре пламени – не более 500 °C, в промышленных масштабах – порядка 900 °C. Веществом, выступающим в роли соединителя между краями труб, является специальный сплав-припой. В его состав входит олово, свинец, цинк, медь и другие элементы. Он может быть мягким и твердым. Помимо него также требуются флюс. Его задача – повысить адгезию, и создать равномерный шов.
Газовые горелки для пайки медных труб классифицируются по нескольким признакам:
- Температуре пламени и области использования – на бытовые и профессиональные.
- Составу газового топлива – пропановые, ацетиленово-кислородные и на МАРР-газовые.
- Типу источника газа – с одноразовыми баллонами и стационарными.
При выборе горелки необходимо учитывать мощность, тип газового топлива, набор выполняемых операций и тип материала, для обработки которого они предназначены. Процедура пайки может выполняться как на мягком, так и на твердом припое, но при строгом следовании специальным правилам и технологии.
Пайка меди своими руками в домашних условиях
Мягкие металлы довольно сложно поддаются термической обработке. Пайка меди, латуни и бронзы в домашних условиях чаще всего выполняется твердым припоем, хотя иногда используются специальные пасты.
Инструменты для пайки
Перед началом работы нужно подготовить специальные инструменты и приспособления для пайки медных соединений. Вам понадобится:
- Газовая или кислородная горелка для пайки меди (с азотом, ацетатом и т. д.);
- Припой (для капиллярной пайки согласно ГОСТ Р 52955-2008);
- Щетка (жесткая, но не металлическая) и абразивная бумага для зачистки медных соединений;
- Фитинги или другие соединяемые элементы;
- Паяльный флюс.
Нужно отметить, что если работа производится на трубных соединениях, то еще может понадобиться фаскосниматель, расширитель, специальное устройство для резки. Все эти приспособления можно найти у профессионального сантехника, чтобы не покупать их.
Фото — горелка
Горелки для меди бывают: профессиональными (для работы с твердыми припоями), для разогрева труб и пайки мягкими пастами, полупрофессиональными или комбинированными. Также есть специальные фены, которыми производится мягкая пайка. Они позволяют быстро разогреть место стыка температурой до 650 градусов.
Припои бывают:
- Твердые. Они представлены стержнями определенного диаметра, который подбирается исходя из определенного зазора при соединении. Используется при соединении меди с железом в системах водоснабжения, подвода газа и системах кондиционирования. Этот припой может быть с фосфором или серебром;Фото — твердый припой
- Мягкие могут быть как в виде пасты, так и тонкой проволоки до 3 мм диаметром. Они производятся со свинцом, оловом. Также иногда процесс осуществляется ортофосфорной кислотой.
Также для соединения медных сплавов обязательно нужно использовать флюс.
Он выполняет несколько полезных функций: способствует лучшему растеканию припоя по металлу, защищает место обработки от кислородной пленки, очищает шов от окиси.
Флюсы бывают с бурой (для различных высокотемпературных припоев), применяется для среднеплавких соединений золота, меди, бронзы, чугуна, нержавейки. Внешне они выглядят как паста, наносятся специальной кистью.
Фото — флюс-паста
Щетки и абразивные листы (наждачная бумага) нужны для того, чтобы после окончания работ удалять с места шва остатки припоя. Фитинги подбираются исхода из потребных соединений (они могут быть разветвляющими, угловыми, изогнутыми и т. д.).
Фото — паяльник
Сварка
Рассмотрим, как осуществляется трубная пайка меди и своими руками:
- Любая технология подразумевает подготовку трубы. Вам понадобится обрезать коммуникацию до нужного размера и обработать концы фаскоснимателем. Это нужно для того, чтобы следующий элемент при соединении не повредился и получилось максимально жесткое сцепление деталей;
- На край трубы из меди наносится флюс для пайки, его же намазывают на фитинг или другую трубу. После нужно аккуратно вставить коммуникации друг в друга. Если распайка производится самофлюсующимся припоем или электродом, то флюс можно не использовать;
- В стык вставляется выбранный припой. Нужно отметить, что если используется паста, то её нужно наносить после флюса. Под воздействием определенной температуры вещество начнет плавиться, заполняя собой свободное пространство в трубе. Очень важный момент: на припой нельзя воздействовать прямым огнем, он должен расплавиться только от тепла разогретой трубы;Фото — пайка с припоем
- Если используется лужение, то флюс и припой наносятся очень тонким слоем, иначе в противном случае, на месте пайки образуется некрасивый объемный шов. Если осуществляется ремонт замков или радиодеталей (usb, контактов), то это может нарушить процесс работы элемента;
- После окончания нагрева инструмент убирается. В этот момент трубу нельзя двигать – соединение еще слишком пластичное, при повороте металлических отводов можно повредить крепление. Остывают медные трубы естественным путем;
- Остается только удалить остатки припоя или флюса щеткой, абразивной бумагой или кистью. Место стыка не рекомендуется переохлаждать первые сутки, когда процесс застывания металла не завершен.Фото — после зачистки
Купить все необходимые инструменты, которыми производится пайка бронзы или меди, можно в любом электрическом магазине, цена зависит от категории. Горелки стоят от 3 долларов до нескольких десятков, стоимость припоя начинается от 5 у. е., флюса – от 3.
