Флюс для пайки медных труб: характеристики флюсов и особенности пайки медного трубопровода

Пайка медных труб

 
Рис. 1. Припой для пайки медных труб: а — твердый, б — мягкий

Пайка труб может осуществляться мягким и твердым припоем. Соединение металлов при пайке мягким припоем происходит при температуре 425 °С, твердым — 460–560 °С. Тип припоя определяется соотношением меди и других металлов в его составе.

При наличии в составе припоя серебра его называют серебряным. Чем больше содержание серебра, тем ниже температура плавления припоя, лучше смачиваемость припоя и его обтекание места пайки.

Хорошее качество пайки получается при применении медно-фосфорных припоев, но температура плавления их выше, а смачиваемость хуже серебряных. При пайке медь–медь медно–фосфорным припоем флюс не применяется.

Таблица 1. Характеристика припоев фирмы Rothenberger (Германия)

Медно-фосфорные и серебрянные припои

Медно-фосфорные припои

Трехкомпонентные медно-фосфорные припои с содержанием серебра до 15 % предназначены для высокотемпературной пайки в холодильной промышленности.

Особенности. Медно-фосфорные припои имеют сравнительно небольшую температуру плавления, обладают хорошей текучестью при пайке меди и некоторых ее сплавов. Из-за присутствия в составе припоя фосфора не требуется применения флюса. Паяные швы отличаются значительной прочностью и удовлетворительной коррозионной стойкостью.

Припои этого класса широко используются при монтаже холодильного оборудования для соединений, испытывающих незначительные вибрационные и ударные нагрузки, причем с увеличением содержания серебра пластичность увеличивается. При пайке элементов арматуры с нетермостойкими элементами (ТРВ, вентили, смотровые стекла) требуется охлаждение последних для предотвращения недопустимого перегрева.

В процессе пайки для защиты от образования окалины рекомендуется продувка сухим азотом. Медно-фосфорные припои не применяются для пайки сталей из-за образования хрупкой пленки фосфитов по границе шва, что может привести к нарушению герметичности соединения.

Таблица 2. Основные характеристики медно-фосфорных припоев

Припой 102. Трехкомпонентный медно-фосфорный припой с содержанием серебра 2 %.

Экономичен, имеет среднее растекание. Рекомендуется использовать при монтаже холодильных систем для пайки меди и ее сплавов в соединениях, не испытывающих больших вибрационных и ударных нагрузок.

Припой 105. Трехкомпонентный медно-фосфорный припой с содержанием серебра 5 %.

Пластичен, обладает медленным растеканием, поэтому способен заполнять большие зазоры. Паяный шов выдерживает небольшие вибрационные и ударные нагрузки. Рекомендуется для пайки меди и ее сплавов в изделиях холодильной техники.

Припой 115. Трехкомпонентный медно-фосфорный припой с содержанием серебра 15 %. Наиболее пластичен из-за высокого содержания серебра и пониженного содержания фосфора. Рекомендуется для пайки соединений меди и ее сплавов. Паяный шов выдерживает умеренные вибрационные и ударные нагрузки при термических циклах. Наиболее распространен при пайке холодильных установок.

Серебряные припои

Четырехкомпонентные припои с содержанием серебра до 55 % предназначены для высокотемпературной пайки в холодильной и пищевой промышленности.

Особенности. Серебряные припои имеют низкую температуру плавления и хорошо смачивают соединяемые поверхности. Они прекрасно заполняют зазоры соединений и дают прочные вакуумно-плотные швы, обладающие высокой прочностью и пластичностью, способные выдерживать значительные вибрационные и ударные нагрузки в большом диапазоне рабочих температур.

Припои этого класса широко применяются при изготовлении и монтаже холодильного оборудования, особенно при пайке соединений, испытывающих значительные вибрационные нагрузки (например, припайке трубопроводов к компрессору).

Более низкая температура растекания по сравнению с медно-фосфорными припоями делает их предпочтительными для пайки арматуры (ТРВ, смотровых стекол, вентилей). Кроме того, снижается вероятность образования окалины. Используются с флюсом «Superflux» или аналогичным флюсом.

Таблица 3. Основные характеристики серебряных припоев

Припой 1530. Четырехкомпонентный припой с содержанием серебра 30 %.

Экономичен. Имеет среднее растекание. Хорошо заполняет большие зазоры без перегрева соединения. Припой применяется во всех изделиях за исключением изделий пищевой промышленности из-за содержащегося в нем кадмия.

Внимание! Пайку производить в хорошо проветриваемом помещении с соблюдением всех мер предосторожности.

Припой 530Sn. Четырехкомпонентный припой с содержанием серебра 30 %.

Имеет более высокую температуру плавления, чем припой 1530 и обладает при этом средним растеканием. Хорошо формирует паяный шов в любом пространственном положении.

Припой 538Sn. Четырехкомпонентный припой с содержанием серебра 38 %.

Обладает быстрым растеканием, что позволяет получать вакуумноплотные швы при значительных монтажных зазорах.

Припой 540Sn. Четырехкомпонентный припой с содержанием серебра 40 %.

Припой 545Sn. Четырехкомпонентный припой с содержанием серебра 45 %.

Обладает очень быстрым растеканием и имеет низкую температуру плавления, поэтому рекомендуется для пайки элементов автоматики, боящихся перегрева (ТРВ, соленоиды, вентили).

Припой 555Sn. Четырехкомпонентный припой с содержанием серебра 55 %.

Ему свойственна самая высокая текучесть. Паяные швы обладают максимальной прочностью, коррозионной стойкостью, а также высокой пластичностью и способны выдерживать значительные вибрационные нагрузки в большом диапазоне температур. Рекомендуется для пайки арматуры, содержащей нетермостойкие элементы.

Для пайки применяются нагреватели (горелки), работающие на смеси газов: пропан–бутан–воздух, пропан–бутан–кислород, ацетилен–воздух, ацетилен–кислород (рис.2).

Рис. 2. Нагреватели для пайки труб: а — пропан–воздух; б — пропан–кислород; в — электрический

Используются также резистивные электрические нагреватели.

В первой фазе нагрева расстояние между наконечником горелки и нагреваемой поверхностью должно быть равно длине конуса пламени. Горелку держат в таком положении до достижения температуры трубы около 650 °С (красный цвет).

Затем увеличивают расстояние от наконечника горелки до места пайки примерно в два раза.

Для уменьшения потерь тепла, особенно при использовании пропановой горелки, применяют отражатели (рис. 3, б).

Рис. 3. Разогрев трубы перед пайкой: а — пропан-кислородная горелка; б — пропановая горелка

При пайке необходимо создать внутри трубы среду нейтрального газа, что исключит образование окалины внутри трубы. При работе холодильной машины окись меди, флюс, остатки припоя могут забить капиллярные трубки и четырехходовой клапан. Чаще всего в качестве инертного газа используют сухой азот.

Рис. 4. Пайка медных труб в среде инертного газа: 1 — редуктор с регулятором расхода газа; 2 — уплотнение резиновым шлангом; 3 — место пайки

При помощи резинового шланга соединяют фреоновую магистраль и баллон с азотом. Между трубопроводом и азотным баллоном устанавливают ротаметр или регулятор расхода газа (табл. 4).

Таблица 4 Технические характеристики регуляторов расхода газа

Редуктор азотного баллона устанавливают на минимально возможное давление азота (не более 0,2 бара). Ротаметром устанавливают скорость газа в трубе до 5 м/мин (расход 0,05 м3/ч). По окончании пайки необходимо пропускать азот по трубе до ее охлаждения (до температуры 35–45 °С).

Если при пайке используется флюс, припой нагревают и наносят флюс на разогретый конец прутка припоя путем погружения его во флюс. Медно-фосфорным припоем пайка производится без флюса.

Стык трубопровода прогревают, вводят в зону пайки пруток припоя и производят пайку. После охлаждения паяного трубопровода до температуры окружающей среды закрывают подачу азота в трубопровод и протирают зону шва влажной ветошью. При необходимости прочищают металлической щеткой.

Поверхность паяного шва должна быть гладкой, без наплывов припоя и усадочных раковин.

Рис. 5. Последовательность пайки тройника

Пайка электрическим резистивным нагревателем (рис. 2, в) осуществляется путем пропускания электрического тока через место спая. Место спая зажимается угольными электродами и при прохождении электрического тока на структуре уголь–медь–уголь падает большое напряжение, благодаря чему медь разогревается.

Преимуществом этого метода является возможность плавного увеличения тока, а, следовательно, и температуры. Однако увеличивать ток нужно очень медленно, иначе можно прожечь трубу.

Источник: https://otdelka-profi.ru/kandivent/paikamtr.html

Как паять медные трубы: описание процесса пайки трубок из меди, рекомендации по использованию припоя и флюса

Пайка медных труб не представляет большой сложности. Необходимость в этом возникает во время ремонта или монтажа системы подачи воды или кондиционирования. Пайку труб можно совершить самостоятельно, если имеются необходимые знания в этой области. Для уверенности в качестве процедуры и последующей эксплуатации медных изделий следует обратиться к специалистам.

Трубы из меди часто используют в отопительной и водопроводной системе.

Хотя медь является недешевым материалом, её качественные характеристики не дают сомневаться в надёжности изделий, выполненных из неё.

Металл легко поддаётся пайке и не реагирует при высоких температурах на внешние условия. В процессе медь легко соединяется с припоями многих видов металлов. Для неё не требуются дорогостоящие флюсы.

Сущность данного метода заключается в заполнении стыка между деталями специальным средством, которое называется припой.

Припой для пайки медных труб расплавляют при высоких температурах, а затем жидкую массу выливают в стык, заполняя все пространство между элементами, и ждут полного её застывания. Данный вид соединения является надёжным, герметичным и долговечным.

Удобство такого метода заключается ещё и в том, что соединённые детали можно будет легко разъединить, если в этом возникнет необходимость. Для отделения частей трубы место соединения нагревают, чтобы припой стал мягким и податливым.

Среди достоинств процесса следует отметить:

• несколько разновидностей процесса пайки деталей;
• возможность соединения металлов в любых сочетаниях;
• осуществление соединения при любой температуре в самом начале процесса;
• возможность соединения металлов с неметаллами;
• более точное выдерживание формы и размеров изделий;
• получение изделий, для которых не требуются значительные внутренние напряжения или коробление;
• лёгкий демонтаж соединённых элементов.

Высокая прочность и производительность будущего изделия продлит его эксплуатацию. Работая согласно инструкции по работе, пайку металлических деталей сможет исполнить даже новичок.

Инструменты и материалы

Для самостоятельного соединения трубок из меди не требуется какое-то дорогостоящее оборудование или особенные материалы. Все нужные инструменты и средства можно найти в любом специализированном магазине. Для правильного осуществления процесса будут необходимы:

1. Горелка. С помощью этого инструмента нагревают припой и участок трубки, к которому будут присоединять деталь. Обычно в газовую горелку подают пропан. Давление газа регулируют с помощью сварочного редуктора.
2. Труборез. Резку медных трубок осуществляют именно этим приспособлением. Так как медные трубы мягкие, разрезать их надо очень аккуратно, чтобы не помялись стенки. Функциональность и технические возможности различных моделей труборезов могут заметно отличаться.
3. Труборасширитель. Таким устройством расширяют диаметр трубки из меди. Совершать эту процедуру необходимо для качественного выполнения последующей пайки. Различные системы, монтирующиеся из медных труб, состоят из элементов одинакового сечения, поэтому для одной из соединяемых деталей следует провести расширение диаметра.
4. Фаскосниматель. На торцах медных труб находятся фаски, которые можно снять специальным приспособлением. Когда трубу разделяют на нужное количество кусков, на краях образуются заусеницы, которые следует убрать. Удаление проводят перед пайкой, чтобы придать трубке необходимую форму. Фаски могут быть расположены в круглом корпусе или изготавливаться в виде карандаша. Круглые приспособления стоят дороже, зато ими удобнее пользоваться.
5. Ёршик или щётка со стальной щетиной. Стальным ёршиком или щёточкой медные трубы очищают от окислов и загрязнений.
6. Припой. Пайку трубок из меди выполняют припоем, который представляет собой медную или оловянную проволоку. Медные прутки расплавляют при высоких температурах, оловянные — при низких.
7. Флюс. Именно этим химическим составом облегчают процесс пайки трубок. Он защищает формируемые швы от образования в них пузырьков воздуха и улучшает соединение припоя с трубой.

Из дополнительных инструментов понадобятся рулетка, строительный уровень, жёсткая кисточка, молоток и фломастер (или маркер). Работу совершают в рабочей одежде и плотных резиновых перчатках. При подборе припоя и флюса следует учитывать тип планируемой пайки.

Виды припоя

Разновидностей припоев, с которыми гарантировано надёжное соединение трубок из меди при помощи пайки, множество. Обычно специалисты используют низкотемпературные варианты элемента. С низким нагревом материала соединения создаются без деформации меди. Минусом такого выбора выступают некачественные швы, у которых понижены механические качества.

Для получения максимально прочных соединений следует использовать высокотемпературные припои (свыше 450°С). Но работать с ними могут только опытные мастера.

При термическом воздействии на металл существует высокая вероятность совершения прожига, если у человека нет необходимых навыков в такой работе.

Если применяется низкотемпературный метод (до 450°С), тогда специалисты используют бессвинцовые припои для пайки меди, с помощью которых возможно создание достаточно устойчивых к механическим нагрузкам соединений.

Обычно такие припои производят на основе олова с добавлением небольшого количества висмута, селена, серебра или сурьмы. Более дешёвые элементы изготавливают из олова со свинцом.

Но данный вариант нельзя применять при обустройстве водопровода, через который поступает питьевая вода, потому что свинец является токсичным материалом.

Флюс для пайки

При низкотемпературной пайке чаще всего используют флюс, выполненный на основе хлорида с цинком. Но можно приобрести и любое другое средство, предназначенное для тех же целей. Одним из них является канифольно-вазелиновая паста.

Иногда пайку трубок совершают без применения флюса. Но прочное соединение элементов возможно только с высокотемпературной пайкой, при которой используются наиболее качественные припои из олова и серебра.

Как паять медные трубы

Высокотемпературную пайку трубок проводят при температурах 650 °C -750°С, низкотемпературную — при 210 °C -240°С.

Пайка труб из меди не так сложна в исполнении. Процесс должен осуществляться при хорошей вентиляции помещения. Работу рекомендуют проводить в защитной одежде и перчатках. Чтобы выполнить качественное соединение всех деталей, надо придерживаться следующего алгоритма действий:

1. Медную трубку разрезают инструментом на необходимое число кусков. Труборез располагают перпендикулярно к оси трубы, тогда рез получится максимально ровный.
2. Затем металлические отрезки зачищают металлической щёткой, а торцы избавляют от заусениц и металлической пыли специальным ёршиком. Наждачная бумага в этом случае не подойдёт, поскольку от неё остаётся медный песок на поверхности металла, который понижает качество сцепления припоя с трубой.
3. Диаметр края одного из отрезков трубы увеличивают с помощью труборасширителя. Затем в такой отрезок из меди сможет легко войти труба с обычным типоразмером.
4. Расширенный торец трубы тоже зачищают металлической щёткой.
5. На торец трубы наименьшего сечения равномерно наносят флюс для пайки медных труб. Проделывать процедуру следует аккуратно, иначе избыток средства может попасть в трубу и образовать в ней застывшие капли, из-за которых в последующем будет явно слышно движение воды.
6. Обработанные концы трубок вставляют друг в друга. При этом удаляются остатки флюса с помощью влажной тряпочки.
7. Место соединения прогревают горелкой. Когда флюс на одной из трубок приобретёт серебристый оттенок, нагрев металла прекращают.
8. К месту соединения подносят припой, который плавится из-за высокой температуры и заполняет полость стыка. Когда область шва будет полностью заполнена припоем, процесс пайки останавливают.

Место соединения оставляют остывать, его следует оградить от любых типов механических повреждений. Когда шов остынет, его протирают влажной тряпочкой, удаляя оставшийся флюс и припой. Если проигнорировать остатки флюса на поверхности труб из меди, то в будущем это приведёт к коррозии в соединении.

Полезные советы

Новичкам в этом деле советуют сначала потренироваться с ненужным расходным материалом, чтобы в последующем совершить правильную и качественную пайку труб. Пробная процедура поможет понять нюансы процесса.

Когда стыки нагреваются горелкой, следует смотреть, чтобы пламя не передерживалось в одной точке. Поскольку температура обычно достигает 1000 °C, участок соединения равномерно разогревают в течение 20−25 секунд.

В конце процесса пайки систему трубопровода следует тщательно промыть при помощи значительного напора воды. Именно так можно полностью избавить трубки от излишков флюса и припоя, которые остались в застывшем виде внутри соединения.

Источник: https://tokar.guru/truby/rabota-s-trubami/payka-mednyh-trub-process-instrumenty-i-materialy.html

Пайка медных труб: виды припоев, флюс, оборудование и методы пайки труб из меди своими руками

Количество бытовых коммуникаций из меди не уменьшилось с появлением полимерных труб. Это обосновано их надежностью, долговечностью и эстетическим видом. Данный металл позволяет проявить себя даже новичкам, так как пайка медных труб – это процесс, не требующий многолетнего обучения и практики.

Что надо знать о трубах из меди

Технические параметры этого металла настолько хороши, что они «бьют» по популярности трубы из других материалов, несмотря на их стоимость.

• Это экологически чистый материал, обладающий антибактерицидными свойствами.
• Трубы из меди можно использовать как в открытых системах, так и «упаковывать» их в полы и стены.
• Им не страшен ультрафиолет и большинство химических соединений.
• Они прекрасно переносят высокое давление и нагрев теплоносителя до +175°С.
• С ними легко работать из-за их пластичности и податливости.
• Продолжительность эксплуатации трубопровода из этого металла может составлять от 50 до 100 лет, что делает его «старожилом» в сравнении с остальными аналогами.

При таких привлекательных показателях нужно учитывать, что медь – это дорогое «удовольствие», поэтому, когда предстоит пайка медных труб своими руками, обязательно изучение всех нюансов процесса и приобретение подручных средств и аппаратуры.

Чем работать?

С учетом новых технологий состыковку труб из данного металла можно осуществить либо путем низкотемпературной пайки с использованием фитингов (с припоем и без него), либо высокотемпературной сварки. Если делать все работы своими руками, то будут нужны такие инструменты для пайки медных труб:

• трубы подходящего сечения;
• фитинги под пайку;
• флюс и припой;
• трубогиб (можно ручной);
• труборезка;
• фаскосниматель;
• пропановая горелка для пайки медных труб;
• строительный фен;
• развальцовщик или эспандер.

Приобретя подобное оборудование для пайки медных труб несложно провести весь процесс от начала до конца самостоятельно, начав с подготовки труб к работе.

Подготовка к работам

Перед монтажом трубопровода следует разрезать его элементы согласно схеме на отрезки определенной длины и подготовить соединительные элементы для каждого узла.

Разрезание меди следует доверить труборезу, а не ножовке по металлу, как предпочитают делать некоторые новички, пытаясь сэкономить. Даже самое недорогое, но специальное оборудование, позволит разрезать трубу из меди перпендикулярно оси, оставив после себя ровный и гладкий срез.

Ножовкой подобного результата можно достичь только после многолетней практики, да и то потребуется дополнительная зачистка.

Фаскосниматель будет нужен для снятия возможных заусенец. После того, как концы всех труб будут обработаны, можно приступать непосредственно к этапу монтажа, выбрав необходимую технологию пайки медных труб.

Способы пайки

Современный рынок предлагает множество вспомогательных элементов, как правильно паять медные трубы, но методов всего два:

1. Низкотемпературное соединение труб используется при проведении бытовых коммуникаций. Как правило, твердая пайка медных труб осуществляется при нагреве горелки до 450°С, а при мягком сплаве – до 400°С.
2. Высокотемпературное соединение требуется в системах, действующих при больших нагрузках и выполняется при разогреве элементов от 600°С до 900°С.

Для выполнения первого вида состыковки подходит мягкий припой для пайки медных труб, роль которого выполняет проволока диаметром пару миллиметров из меди (смесь с фосфором). Чаще используется оловянные или свинцовые соединения с присадками. Встречается мягкий припой с серебром.

Температура плавления припоя для медных труб меньше уровня плавления самого металла, поэтому произвести подобную работу самостоятельно не составит труда, приняв меры предосторожности.

• Очистив концы труб снаружи и внутри, их следует покрыть флюсом. Выбор материала зависит от способа соединения. Так, если используются фитинги, то можно применить жидкий флюс для пайки медных труб. Им нужно покрыть не только конец трубки, но и соединительную деталь, так как его задача – очистить поверхность от возможных окислов и защитить место стыка от воздействия кислорода.

Жидкий флюс используется до начала работ, тогда как паста для пайки медных труб наносится и до нее и после.

• Конец трубы вставляется в фитинг и нагревается при помощи горелки или паяльной лампы, при этом расплавленный припой заполняет все свободное пространство между соединительным элементом.
• Равномерно распределив припой по всему месту стыка, данный узел оставляется до полного его остывания.

Технология пайки медных труб твердым припоем такая же, только он имеет вид стержня и ему требуется более высокий нагревательный режим для плавления. Подобное соединение считается более качественным, так как обеспечивается надежным и прочным швом. Контур, выполненный таким образом, можно использовать в магистралях с нагревом носителя выше +110°С.

Виды припоев для меди

Сегодня в строительных магазинах можно найти припой любого состава и вида.

Так как значительная часть мягких припоев более чем на 90% состоит из олова с различными добавками, то их применяют в низкотемпературных соединениях, швы которых в месте стыка считаются не совсем надежными.

На самом деле, это не так, но и данное мнение можно ликвидировать, выбрав припой, имеющий в качестве дополнения серебро.

Что нужно для пайки медных труб высокотемпературным соединением, так это твердый припой. Эти прутики имеют медно-фосфорную составляющую и обеспечивают высокую прочность всем узлам. Как правило, такой метод состыковки медных труб требуется в промышленных магистралях, эксплуатируемых в сложных условиях, например при сильных скачках давления.

Выбор горелок

Самым главным инструментом при прокладке трубопровода является аппарат для пайки медных труб. В зависимости от способа соединения может потребоваться:

• паяльник для медных труб (чаще всего используется при состыковке уголков);
• строительный фен (им можно так же распаять трубы);
• газовая горелка для пайки медных труб бывает:
• на основе пропана (применима в промышленных целях);
• с емкостью, наполненной смесью MAPP, температура горения которой равна 2927°C;
• ацетиленовая составляющая;
• кислородная горелка для пайки медных труб.

В магазинах можно найти газовые горелки с одноразовым баллоном и стационарным. Первый подходит потребителям, выполняющим пайку медных труб своими руками (в видео об этом подробнее) небольшого объема, например, при ремонте контура.

Горелки с несъемной емкостью используют мастера, создавая высоконадежные и качественные соединения на длинных и сложных магистралях.

Независимо от типа горелки, выполнение любого вида пайки должно происходить с соблюдением всех правил пожарной и личной безопасности.

Заключение

Монтаж труб из меди не вызовет проблем даже у новичка, при условии, что он правильно подобрал оборудование, соединительные элементы и припой. Можно приобрести в магазине набор для пайки медных труб, куда будут входить нужные элементы.

Источник: http://netholodu.com/elementy-otopleniya/truby/mednye/tehnologii-i-apparatura-dlya-pajki.html

Припой для пайки медных труб, классификация, обзор

 Припой для пайки медных труб

Припой для пайки труб из меди

Медные трубопроводы применяются в различных отраслях. По ним осуществляют транспорт воды, газа, всевозможных продуктов переработки нефти и многого другого. При монтаже медных труб чаще всего применяют припой.

Условия, в которых происходит эксплуатация труб из меди, различаются и влияют на то, какой припой используют для соединения деталей трубопровода.

Для правильного выбора необходимо знать, что такое припой, как он работает и каких видов бывает.

Что представляют собой припой и пайка

Припоем является металл, либо сплав, применяемый для соединения двух металлических деталей с целью получения единой конструкции. Процесс соединения деталей при помощи припоя называется пайкой.

Припои могут применяться в различных отраслях и иметь разнообразную форму выпуска: чашки, проволоки, прутки, фольга и т.д. Химический состав применяемого припоя зависит от того, какая необходима температура плавления, от вида соединяемых деталей и их размера и от других параметров.

В основе привоев могут быть следующие металлы:

• олово;
• серебро;
• цинк;
• сурьма;
• свинец;
• медь.

Важно отметить, что у припоев должна быть более низкая температура плавления в сравнении с металлами, из которых изготовлены основные детали, лишь слегка нагреваемые в процессе пайки и не подверженные деформации. Это делает пайку гораздо более выгодным методом соединения, нежели сварку.

Возможно, Вас заинтересует информация о том, какая должна быть горелка для пайки меди.

По температуре плавления среди припоев выделяют следующие виды: легкоплавкие (от 145 и до 450°С), среднеплавкие (до 1100°С) и высокоплавкие (до 1850°С). Легкоплавкие предназначены для мягкой пайки, среднеплавкие и высокоплавкие – для твердой пайки.

Твёрдый припой для пайки медных труб

Помимо припоя при пайке применяют так называемый флюс, необходимый для защиты соединяемых припоем поверхностей от окисления. Для получения прочного соединения методом пайки важно точно выбрать припой и флюс.

Зачем нужны припой и пайка

Пайка медных труб

Припой необходим для получения прочного шва.  Зачастую без него не обходится и процесс соединения труб различного назначения, в том числе и медных.

На каких физико-химических процессах основана пайка

Спаяные медные трубы

При пайке припой, нагреваясь, сначала размягчается, а потом уже переходит в жидкое состояние. Этот температурный интервал носит название зоны плавления припоя. Соединяемые детали во время пайки нагревают, но не доводят до жидкого состояния.

Процесс сплавления жидкого припоя происходит тогда, когда температура припоя становится выше температуры его плавления. Это так называемая рабочая температура.

Расплавленный припой смачивает металл, подвергаемый соединению, растекается и устраняет зазоры между соединяемыми медными трубами.

Во время пайки припой вступает в физико-химические взаимодействия с соединяемыми медными трубами. Эту его способность называют паяемостью.

Сама природа всех физических и химических процессов, происходящих при пайке, очень сложна и полностью не изучена. Однако всю процедуру пайки кратко можно описать следующим образом.

Подготовительными этапами в формировании соединения можно считать нагрев, плавление и смачивание, или контакт жидкого металла с нагретой поверхностью детали.

В результате смачивания твердого металла жидким происходит замена поверхности твердого металла на поверхность раздела фаз жидкость-твердое тело.

В ней происходят растворно-диффузионные, диффузионные и химические процессы взаимодействия между жидким припоем и соединяемыми деталями (трубами из меди). В результате заполняются все зазоры, формируется прочное соединение между припоем и деталями. После припой кристаллизуется в процессе охлаждения, и образуется шов.

Пайка медных труб. Виды припоя

Медь благодаря своей слабой подверженности коррозии прекрасно поддается пайке. При этом нет необходимости применять тяжелую артиллерию средств для подготовки соединяемой поверхности. Лучше всего контактируют в процессе пайки с медью серебро, олово и другие металлы и сплавы.

Электрический аппарат для пайки медных труб REMS

Для медных трубопроводов применяют капиллярную пайку, основанную на явлении капиллярности, т.е. возможности движения жидкости по узким каналам за счет адгезии даже в направлении, противоположном воздействию силы тяжести. Благодаря этому свойству припой может равномерно заполнять зазоры, не зависимо от положения труб.

Поведение припоя в процессе пайки

При этом пайка может проводиться с применением как легкоплавких припоев, так и средне- и высокоплавких. При помощи первых осуществляют низкотемпературную пайку, вторые и третьи необходимы для высокотемпературной пайки. Выбор припоя зависит от условий эксплуатации готового трубопровода.

Припой для пайки медных труб

Несмотря на то, что мягкие припои не особо прочные, при капиллярной пайке даже с применением низкотемпературных припоев возможно получение высокопрочных сантехнических труб. Легкоплавкие припои применяют для соединения медных труб, диаметр которых составляет 6 -180 мм. Их предпочитают по той простой причине, что они работают при низких температурах.

В то время как при высоких температурах медь может потерять твердость.

Среднеплавкие и высокоплавкие припои объединяют под названием «твердые припои». Для высокотемпературной пайки медных труб используют припои на основе меди и серебра, а также некоторых других металлов. Они позволяют получить прочный и устойчивый к воздействию высоких температур и давления шов.

Медно-фосфорный припой L-CuP6

Наиболее популярные среди них:

• серебряные;
• медно-фосфорные;
• медно-серебряно-цинковые.

Два последних не требуют применения флюса.

Флюс для пайки меди, алюминия и других металлов

Основное преимущество твердых припоев связано с прочностью и высокой температурной устойчивостью полученных швов. Высокотемпературной пайкой осуществляют соединение медных труб диаметром 6-159 мм, в водоснабжении диаметр труб, соединяемых такой пайкой, не должен быть меньше 28 мм.

На практике среди мягких припоев наиболее популярный оловянно-медный, среди твердых для соединения медных труб чаще применяют медно-фосфорные припои. Точная рецептура их изготовления и процентное содержание компонентов колеблется у разных производителей.

Видео — Пайка медных труб

Электрический аппарат для пайки медных труб REMS

Флюс для пайки меди, алюминия и других металлов

Твёрдый припой для пайки медных труб

Спаяные медные трубы

Припой для пайки труб из меди

Пайка медных труб

Поведение припоя в процессе пайки

Припой для пайки медных труб

Источник: https://kanalizaciyaseptik.ru/truby/pripoj-dlya-pajki-mednyx-trub.html

Флюс для пайки алюминия, железа, меди, стали своими руками — Asutpp

Соединение двух и более неметаллических или металлических материалов и веществ посредством присаживаемого металла, называется пайка. Мы предлагаем рассмотреть, что такое флюс для пайки, как его можно изготовить своими руками, а также рассмотрим характеристики, и как сделать припой для меди, серебра, олова, нержавейки.

Пайка и её особенности

Чтобы получить действительно качественное соединение нужно выдержать специальную температуру в зоне шва. В среднем этот показатель варьируется в пределах 50-100 градусов. Также учитывается то, что температурный порог необходимый для того, чтобы расплавился припой, значительно выше, чем просто для плавления обрабатываемого металла. Положительные качества пайки:

• полная герметичность соединенных деталей;
• высокая прочность соединений;
• значительная экономия времени и затрачиваемых сил, в сравнении со сварочными процессами;
• на местах спайки образуется специальный слой-пленка, которая противостоит коррозии и окислению металлов.

Виды припоя

Припои – это достаточно специфический ряд веществ, которые должны соответствовать следующим условиям:

1. Высокие показатели теплопроводности и электропроводности;
2. Хорошая прочность и высокий коэффициент растяжения;
3. Коррозионная стойкость;
4. Преобразование в жидкую среду при воздействии температуры сварки;
5. Контрастная величина остывания металла пайки и кристаллизации припоя.

Данные вещества варьируются в зависимости от температуры процесса паяния, и бывают мягкие и твердые.

Таблица флюсов

Пайка мягкими припоями

Пайка мягкими припоями может осуществляться только до температуры ниже, чем 400 градусов по Цельсию. Эти вещества позволяют обеспечить образование действительно прочного и одновременно мягкого шва, который не только будет отличаться относительной гибкостью но и хорошими показателями стойкости к коррозии и физическим воздействиям.

К мягким припоям относятся:

1. Свинцово-оловянные
2. Припои с малым содержанием олова
3. Специальные и легкоплавимые

Припой, температура работы у которого 185 ÷ 267˚С – соединяет в себе олово и свинец. Также в небольшом количестве добавляется и сурьма. Перед покупкой обязательно проверяйте ГОСТ, там указана вся информация по припою.

Например, ПОС 40 – последняя цифра означает что в данном веществе содержится 40% олова, в среднем сурьмы добавляется от 3 до 5 процентов, все остальное – свинец. Данные припои используются для соединения швов, которые не нуждаются в ответственности, т.е.

не нагружены, не подаются битью или постоянной вибрации.

Для пайки также применяется бессвинцовой флюс. Их еще называются малооловянистые соединения. В основном их применяют для соединения небольших плат, контактов на нежных электрических схемах и т.д. Максимально допустимая температура плавления – 330 градусов по Цельсию.

В отдельных случаях необходимо изготовление специального состава, его свойства подгоняются непосредственно для материалов, не поддающихся пайке (это флюс для никеля, низкоуглеродистой стали, алюминия, вольфрама и чугуна).

Рассмотрим самые популярные смеси:

1. Флюсы для пайки алюминия в обязательном порядке должны быть на оловянной основе, также в них содержится бура, цинк, кадмий, но все, же олова в них содержится более чем 99 %. Цинк и кадмий необходимы для повышенной диффузии, которая способна проникнуть даже в глубинные слоя алюминия.
2. Паста-флюс или гель для пайки микросхем, также такие припои используются для печатных плат.

Флюс гель

Для таких сплавов припои поставляются в виде разнообразных составов относительно густых, прутьев, лент и проволочных катушек (как для сварки). Также бывают чушки, которые наполовину заполнены флюсом из канифоли.

Твердые припои для пайки

Состав флюсов для пайки твердым припоем используется соединения проблемных мест, которые все время поддаются негативному воздействию окружающей среды (вибрации, перепады температур, удары и прочее). В основном это составы для высокотемпературной пайки, о т 400 градусов по Цельсию и выше. К ним относятся:

1. Припой для твердого сплава из меди и цинка (до 1000);
2. Фосфор и медь (до 900 градусов);
3. Чистая медь применятся для процесса пайки высокоуглеродистого железа;
4. Флюс безотмывочный, для пайки серебром (до 800 градусов включительно).

У твердоплавких припоев также есть свое распределение, они бывают тугоплавкими, с температурой для плавки от 850 градусов, и легкопавкие – с показателем выше данного температурного режима.

Нужно отметить, что смесь меди (используются марки М21, М11 и прочие) и цинка недостаточно распространена, из-за низких показателей прочности и относительно дорогой стоимости в большинстве случаев её успешно может заменить припой из бронзы с цинком или латуни.

Припои медно-фосфорного типа – это заменители очень дорогих серебряных флюсов. Они незаменимы при соединении медных металлов, бронзы, латуни и прочих соединений металлов, которые не должны работать на сгибы или ударные нагрузки. К слову, этот сплав еще называется припой для бесфлюсовой пайки (но не для меди).

Из-за металлофосфористых припоев образуются фосфиды железа, которые являются члишком хрупкими соединениями, и способствуют понижению качества металла, их не советуют использовать для пайки железа.

Видео: Приготовление паяльного флюса своими руками

Самым лучшим вариантом для таких спаечных процессов является серебряные припои. Они наиболее дорогостоящие. И используются также для соединения проводов, капиллярной сетки из проводов, и очень сложных плат из серебряных компонентов.

Прочие типы флюса

1. Флюсы с ярко выраженными антикоррозийными свойствами. Это соединения на основе кислоты фосфора и растворителя, которые при взаимодействии образовывают органические соединения.

   Их очень выгодно использовать, потому что после процесса пайки не нужно использовать специальные очистители;

2. Жидкие флюсы из салициловой кислоты, вазелина, золота и этилового спирта. Это самое удобное соединение для радиаторов, спайки электрических проводов.

   Этот флюс обеспечивает высокую чистоту шва и его аккуратность;

3. Для того чтобы изготовить нейтральный флюс для электрических приборов, отличающихся повышенными требованиями к точности (реле времени, выключатели, для соединения контактов мобильных телефонов, и т.д.) понадобится соединения канифоли с воздухом.

   Канифоль очень низкоактивна и её следует применять только на подготовленных металлах, предварительно очищенных и залуженных;
   Канифоль

4. Активированные флюсы – это бура и канифоль. В большинстве случаев она используется для водопроводных соединений и пайки медных труб.

   Главным отличием является тот факт, что бура плавится при температуре от 70 градусов, при этом, не выделяя абсолютно никаких вредных соединений. Это только одна разновидность;
   Бура

5. Еще для того, чтобы приготовить активированные флюсы можно использовать такой рецепт: смешиваем канифоль, анилин, добавляем немного ангидрида, салициловой кислоты и диэтиламина. Это неплохой вариант изготовления пайки для монтажных скреплений.

Общие советы по флюсам

Самодельный флюс для пайки – это не всегда выгодный вариант, иногда его действительно выгоднее купить, тем более, что в большинстве случаев цена позволяет, скажем, smd или bga.

На данный момент более сотни отечественных компаний производят флюсы и смеси для пайки и сварки, среди которых мы можем посоветовать лти 120, Brazetec, harris, rma, sanha, welco (в среднем стоимость от 80 рублей).

Продажа осуществляется в любом магазине электрических приборов и рынке во все городах: Екатеринбурге, Минске, Москве, Новосибирске, Харькове, Челябинске Ростове-на-Дону.

Нужно отметить, что в любом случае во время процесса сварки или пайки выделяются газы, которые могут навредить организму, но если пользоваться профессиональными смесями это вред будет гораздо ниже, поэтому остановите свой выбор на известных марках.

Источник: https://www.asutpp.ru/flyus-dlya-pajki.html

Пайка медных труб – несколько способов реализации

Создание медных водопроводов – занятие для состоятельных домашних мастеров. Тем не менее, можно сэкономить и на такой дорогостоящей затее. Работы по соединению труб легко выполнить самостоятельно.

Тем более что технология пайки медных труб пригодится не только при строительстве дома. Ремонт изделий, в которых применяется медь – не такая редкость. Это может быть теплообменник, самогонный аппарат, и даже медный провод большого диаметра. Принцип работы приблизительно одинаков.

Пайка медных труб своими руками – особенности работы с материалом

Медь – это металл с высокой теплопроводностью. С точки зрения пайки, свойство имеет как достоинства, так и недостатки.

• Преимущество заключается в том, что при небольшом перерыве в нагреве, материал будет самостоятельно сохранять тепло, и процесс не будет прерван
• Недостаток – для компенсации теплопотерь в виде рассеивания, необходим более мощный источник нагрева. К тому же, способность накапливать тепло может вызвать локальный перегрев. Это чревато сгоранием флюса, и потерей его очистительной способности
• Еще один недостаток – пайка медных трубок всегда приводит к сопутствующему нагреву всего изделия, а также точек его крепления. Необходимо работать в защитных перчатках и позаботиться о защите всех предметов, которые касаются заготовки даже на большом расстоянии.
• Нагревательный элемент. Это может быть паяльник с массивным жалом, портативная горелка для пайки медных труб, или строительный фен большой мощности

Если применяется паяльник – его мощность должна быть не менее 100 Вт. Жало массивное и широкое, чтобы обеспечить большую площадь прилегания к месту спайки. Такой паяльник называется молотковым.

• Флюсы применяются стандартные. Такими-же производится пайка медных проводов. В инструкции необходимо посмотреть максимальную температуру, которую выдерживает флюс. При ее превышении материал начинает разлагаться, а в худшем случае – обугливаться. Тогда никакой очистки не произойдет, напротив – место спайки будет зашлаковано, адгезия низкая.

Краткий экскурс по типам флюсов

Фосфорные растворители

Такой состав не только очищает поверхность от окислов, но и вытесняет воду из места пайки. Удаление остатков после окончания пайки не требуется. Самостоятельно изготовить такой флюс затруднительно.

Популярное:  Сверление отверстий в металле – инструменты и приспособления

Флюс для пайки медных труб на основе салициловой кислоты

Основное активное вещество должно быть растворено в сложном составе, состоящем из спирта, технического вазелина и золотосодержащих веществ (не стоит бояться, это практически не влияет на стоимость). Состав готовится только промышленным способом, но результат впечатляет – швы получаются идеальными, как будто это не пайка, а сварка.

Можно обойтись без «золотоносных» присадок, ограничившись вазелином и спиртом. Тогда состав можно приготовить в домашних условиях (на основе таблеток аспирина). Однако термостойкость такого флюса будет низкой, и он подойдет лишь для электромонтажных работ.

Классическая канифоль

В чистом виде ее не применяют (по крайней мере, при сборке водопровода). А в комплексе с натриевой солью получается отличный флюс. Канифоль при расплавлении покрывает защитной пленкой поверхность пайки, а соли натрия являются отличным антиоксидантом.

Состав дешевый, и доступный. Единственный недостаток – боится перегрева. После превышения максимальной температуры, очень быстро обугливается, и вам придется начинать очистку заново. Эстетика шва не очень привлекательна, зато соединение герметично и надежно.

Паста для пайки медных труб

Этот препарат более дорогой, в сравнение с обычными флюсами. Для обычной электропроводки его не применяют. Однако если вам предстоит ответственная работа, есть смысл немного переплатить. Паста легко наносится, прекрасно прилипает к поверхности, и моментально растекается при нагреве.

Припой для пайки медных труб

При выборе этого материала надо понимать, в каких режимах будет эксплуатироваться изделие. Если вам нужна прочность и высокая термостойкость – используйте высокотемпературный (т.н. твердый) припой.

Он изготавливается из меди с примесью фосфора (для снижения температуры плавления). Нам же не нужно, чтобы заготовка расплавилась вместе с припоем.

Соответственно технология пайки и нагревательный элемент будут более высокого уровня.

Мягкий, или низкотемпературный припой – это классика на основе олова.

Если вы паяете обычный водопровод для холодной или даже горячей воды – нет необходимости возиться с твердым припоем. Преимущества мягкого очевидны.

Припой доступен, можно использовать нагревательный элемент средней мощности, нет жестких требований по времени нагрева. Все, как при работе с обычной электропроводкой.

Труборез

При больших объемах работ этот инструмент обязателен. Многие скажут – а где же экономия, если надо покупать оборудование? Безусловно, можно отпилить трубу ножовкой по металлу. Однако потребуется еще и стусло, иначе не получится ровный срез.

Популярное:  Ножовка по дереву, какая лучше и как правильно выбрать

Затем край придется обрабатывать шарошкой или напильником, снова дополнительные затраты. Если труба, на которой производятся работы, вертикально закреплена в половом перекрытии, при распиле невозможно избежать попадания внутрь опилок.

Так что применение трубореза оправдано как экономически, так и технологически.

Экспандер (расширитель)

Есть два способа линейного соединения медных труб. С помощью втулки большего диаметра, или с помощью подготовки краев. Использование втулок упрощает монтаж, но это влечет за собой дополнительные затраты. Любая втулка или муфта в 2-3 раза дороже, чем участок трубы такой же длины. Если количество стыков составляет 15-25% от общей длины – увеличение стоимости проекта будет значительным.

Во втором случае торец одной из труб развальцовывается в виде цилиндра. Длина такого расширения обычно немногим больше диаметра самой трубы. Для этого используется специальный инструмент – собственно экспандер.

Это достаточно дорогое приспособление. Его приобретение оправдано лишь при больших объемах прокладки трубопровода. В остальных случаях расширитель можно взять в прокат.

Внимание! Соединение труб встык делать нельзя. Такая спайка разрушится при малейшей перпендикулярной нагрузке, и вам грозит потоп. Если нарушится герметичность муфтового соединения, вы столкнетесь лишь с небольшой протечкой, которую легко устранить.

Еще один нюанс – сгибание медных труб. Опять же, с помощью трубогиба можно согнуть прямой участок под углом 90° и с малым радиусом. Однако гнуть можно лишь мягкие трубы (отожженные). Для жесткого трубопровода используем те же фитинги.

Технология пайки медных труб

Принцип соединения труб с помощью припоя основан на капиллярном эффекте. Расплавленный припой, под действием сил поверхностного натяжения, проникает в узкий зазор между трубами. После застывания мы получаем монолитное и герметичное соединение.

Полезная информация: Паяные соединения ремонтопригодны. При возникновении свища или иного повреждения стыка, место пайки медной трубы можно нагреть и рассоединить. Затем почистить, провести повторную обработку и спаять заново.

Популярное:  Полярность аккумулятора, прямая или обратная – в чем разница?

Рассмотрим методику пайки медных труб поэтапно

Как мы уже отмечали, есть два способа пайки: высокотемпературный и низкотемпературный. Мы рассмотрим их отдельно, а подготовительные процедуры едины для обоих способов.

1. Отрезаем трубу необходимой длины (при добавлении к стационарному отрезку), и обрабатываем край трубопровода, который будем удлинять. Обрезку производим труборезом
2. Обрабатываем края среза фаскоснимателем. Если труборез качественный – такая работа не потребуется
3. Расширяем край одной из труб экспандером, или примеряем фитинг
4. Затыкаем отверстие (чтобы опилки не попали внутрь трубы) и производим обработку поверхности спайки мелкой наждачной бумагой
5. Наносим флюс на место спайки. Это лучше всего делать кистью. Нет необходимости мазать толстый слой. Лишний флюс будет выдавлен температурой, и превратится в шлак, который придется удалять
6. Немедленно после нанесения флюса, надо соединить трубы и несколько раз провернуть их, для равномерного распределения флюса по обеим поверхностям. Это предотвратит попадание посторонних предметов в точку спайки
7. Затем производится соединение одним из выбранных способов.

Низкотемпературная пайка медных трубок газовой горелкой: 250° – 300°С

Нагрев происходит относительно долго, припой подносится к зазору и плавится от температуры нагретой трубы. Важно хорошо прогреть стык, чтобы теплопроводность припоя не создавала эффект точечного охлаждения.

Применяется паяльник, строительный фен или бытовая газовая горелка (пропан-бутан). При правильной организации работ, припой всасывается в зазор, равномерно заполняя его.

После остывания, соединение окружено слоем застывшего расплава.

Высокотемпературная пайка: более 650°С

Фен или паяльник не подходят. Горелка для пайки медных труб твердым припоем работает на газовой смеси ацителен-кислород или пропан-кислород. Особенность пайки при высокой температуре в том, что нагревается и припой (предварительно), и место соединения. При этом припой должен моментально расплавиться и заполнить стык при первом касании.

Остывание происходит при естественной температуре окружающего воздуха. Даже если у вас мало времени – нельзя ускорять процесс обливанием водой. В противном случае, появятся микротрещины, и стык не будет герметичным.

Протираем стык от остатков флюса – работа окончена. После очистки внимательно осматриваем соединение на предмет видимых дефектов. Как видите, ничего сложного. При должной сноровке, с такой задачей может справиться даже новичок.

Пайка медных труб или как спаять котел из меди за три часа, смотрите на этом видео:

Источник: http://obinstrumente.ru/dlya-doma/pajka-mednyx-trub.html