Как самостоятельно спаять медные трубы: оборудование и секреты

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

Последовательность подготовки и проведения операций пайки

Как выполняются соединения медных труб пайкой припоем? Ниже по тексту представлена инструкция пайки медных труб, учитывающая все детали процесса. Однако для получения удовлетворительных, непрерывных соединений пайкой, необходимо соблюдать последовательность подготовки и проведения операций.

Технологическая  последовательность основана на стандартной практике ASTM B 828 и выстраивается следующими функциями подготовки и операциями:

  • измерение и резка,
  • развертывание,
  • очистка,
  • применение флюса,
  • сборка и поддержка,
  • нагрев,
  • применение припоя,
  • охлаждение и чистка,
  • тестирование.

Подготовка к пайке меди с алюминием, латунью, нержавейкой, железом

Подготовительный период, включающий в себя приобретение необходимых приспособлений, материалов, средств индивидуальной защиты, и сама процедура паяния.

Существуют два способа припаять медь к меди: высоко- и низкотемпературный. Первый предполагает нагрев металла до 900°C, применяется для трубопроводов с большим давлением или температурной высокотемпературной пайки используются предназначенные для этого материалы: твердый припой в виде стержней(температура плавления такого припоя около 900°C) и твердоплавкий флюс.

Для того чтобы паять медь низкотемпературным методом, достаточно нагрева металла до 600°C (чаще 300–380°C), что достижимо в бытовых условиях. Для процедуры используют мягкий припой для пайки меди и латуни в виде проволоки или прута сечением до 3 мм и более плавкий флюс. Припой представляет собой сплав олова, которого более 97%, с другими металлами: медью, селеном, серебром, сурьмой.

  • Для чего нужен паять медные трубы можно только с флюсом – специальным пастообразным составом (с хлоридом цинка), который наносится на поверхность соединяемых участков трубы широкой полосой. Он выполняет несколько функций:
  1. предотвращает процесс окисления металла, удаляя кислород;
  2. улучшает сцепление припоя с медью;
  3. является индикатором достаточного нагрева металла, сигнализирует, когда следует поднести припой и спаять медь;
  4. способствует равномерному растеканию припоя по стыку.
  • Техника безопасности. При всей простоте процесса, паять медные трубы нужно с соблюдением правил безопасности. Опасность ожогов несет не только само пламя горелки, но и нагретый металл. Медь хорошо проводит тепло, поэтому в процессе работы сильно нагревается не только участок, на который кладут припой и проводят сварку, но и вся труба, а остывает она медленно. Если требуется спаять медные трубки, которые еще не встроены в систему трубопровода, то подготовка включает размещение их на невозгораемых опорах, где они смогут остывать долгое время. Прежде чем трогать спаянный металл с места, следует дождаться полного остывания.

Материалы и инструменты для пайки медных труб

Пайка медных труб своими руками возможна, но о приобретении или аренде профессионального оборудования придется задуматься. Отсутствие навыков работы с металлическими трубами – серьезный довод в пользу вызова профессиональной бригады: в арсенале мастеров все необходимое наверняка есть. Набор для пайки медных труб включает:

  • комплект фитингов разных типов;
  • горелку, обеспечивающую необходимую для плавления припоя температуру;
  • припой;
  • режущий и расширяющий трубы аппараты;
  • флюс для пайки медных труб;
  • инструменты для зачистки и фаскосниматель.

Нож для нарезки медных труб

Устройство горелок

Горелка газовая для пайки медных труб выполняет при работах сразу несколько функций:

В продаже можно найти как мобильные модели, работающие от баллонов, так и стационарные, подключаемые к газопроводу. Газ для пайки медных труб приобретается отдельно, это может быть ацетилен, пропан и смесь ацетилена с кислородом.

Пропановая горелка для пайки медных труб — наиболее распространенная модель, которая пользуется спросом из-за компактности и невысокой стоимости как самого аппарата, так и расходуемого в процессе работы топлива. Есть и недостатки. Работающая на пропане горелка для пайки медных труб применяется исключительно для коммуникаций с толщиной стенок материала не более 60 мм, хотя и относится этот прибор к обеспечивающим высокотемпературную пайку.

Комплектация горелки

Особенности разных видов припоя

Припой для пайки медных труб мягкий продается в виде мотков, твердый — прутков. Наиболее популярные припои – медно-фосфорный, содержащий до 15% серебра и серебряный твердый, с содержанием серебра 45%.

Какой припой для пайки медных труб нужен в конкретном случае, определяется характеристиками соединяемых материалов:

Раструбный метод пайки

Несколько слов о технике пайки

Профессиональное газобаллонное оборудование.

Любые сварные работы требуют подготовки материала. Вне зависимости от того, будет ли использоваться флюс, паста или работы будут выполняться без этих составов, поверхность трубы, в любом случае должна быть зачищена. Для этого используют щетку по металлу или специальную губку.

Несколько слов о технике пайки

Совет: специалисты не рекомендуют зачищать поверхность при помощи наждачной бумаги или иных абразивных материалов. Так как частицы абразива могут значительно снизить качество соединения.

Для бытовых систем отопления или водоснабжения можно обойтись без использования фитингов, но для соединения вам понадобится труборасширитель. Расширение делается с таким расчетом, чтобы зазор между стенками соединяемых труб был в пределах 0,025 – 0,125 мм.

Нагрев горелкой.

Несколько слов о технике пайки

Далее приступаем к прогреву соединения. Инструкция требует, чтобы прогрев был равномерным. Не стоит доводить металл до границы плавления, это впоследствии может привести к браку в работе или снижению характеристик соединения.

Дабы припой распределялся равномерно по всей площади соприкосновения, нужно чтобы он плавился от касания о нагретый металл. Не стоит нагревать сам припой горелкой, потому как если металл не достаточно прогрет, качественного соединения не получится. Остывает изделие, как правило, в течение часа.

Профессиональная горелка.

Несколько слов о технике пайки

На видео в этой статье показаны тонкости пайки.

Можно ли создать инструмент своими руками?

Если задаться целью, то любой инструмент можно сделать самостоятельно. Электрический паяльник для медных труб — не исключение. Но для решения этой задачи придется серьезно попотеть. Каждому элементу конструкции паяльной станции нужно уделить достаточно внимания.

Задача по созданию высокомощных электропаяльников сложная. Одно дело самостоятельно сделать прибор для работы с проводами. В интернете можно найти массу вариантов создания такого инструмента. Но конструировать самостоятельно прибор мощностью две тысячи ватт не рационально.

Любая допущенная ошибка может вылиться в серьезные неприятности. Это особенно касается безопасности применения электроинструмента. В крайнем случае, используйте для спайки труб специальные фены или газовую горелку. Если применять этот инструментарий нельзя, лучше возьмите в аренду нормальный заводской электропаяльник.

Смотреть видео:

Что понадобится в процессе – оборудование для пайки медных труб

Оборудование

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

Что понадобится в процессе – оборудование для пайки медных труб

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

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

Пайка меди

Флюс тонким слоем следует нанести на механически зачищенную трубу

После чего одеть так же механически зачищенный фитинг

Греть при помощи газовой горелки, пока медь начнёт менять цвет под горелкой и можно вносить припой

Припой мгновенно расплавится и из-за капиллярного эффекта мгновенно проникнет в щель фитинга

Несколько специфических нюансов: 1. Как припаять кран

Весь узел состоит из крана, компрессионной гайки и компрессионной кольца.

Нанести немного флюса на внутреннию часть кольца.

Прогреть 10 секунд и быстрым движением прикоснутся припоем к месту пайки.

Читайте также:  Деревянная стремянка своими руками – чертежи и инструкции

Когда остынет можно скручивать.

Ну и конечно, что нужно делать чтобы сделать холодильник для самогонного аппарата

В фитингах из внутри есть отпрессована каёмочка чтобы труба не пролезала на сквозь, нужно взять круглый грубый напильник, и срезать её, после чего фитинг можно продеть на трубу.

Дальше остаётся собрать узел.

Восстановление фланцев патрубка газовой колонки пайкой

При пайке теплообменника газовой колонки я вспомнил о них, и возникла мысль восстановить ранее треснувший медный патрубок, соединяющий выходную трубу теплообменника с водопроводом горячей воды, припаяв к ним новые фланцы, без дела пылившиеся на полке. Задача несколько усложнялась, так как у имеющихся в наличии деталей медная трубка была согнута под прямым углом. Пришлось взяться за ножовку по металлу.

Сначала была отпилена часть трубки с фланцем в том месте, где начинается изгиб. Далее с противоположного конца была отпилена расширенная часть трубки для дальнейшего применения в качестве соединительного кольца. Если бы трубка была прямой, то пилить бы не пришлось. В результате получилось два отрезка трубки длиной около сантиметра.

Следующий шаг – это отпиливание от патрубка треснутого фланца. Отпиленный кусок трубы должен быть по длине равен отрезку трубы с фланцем, подготовленным для ремонта на предыдущем шаге.

Как видите на фотографии, отпиленный кусок патрубка газовой колонки в месте образования фланца имел много трещин.

На фотографии представлены подготовленные для соединения пайкой детали. Слева – конец патрубка газовой колонки, справа – новый фланец с накидной гайкой, посередине – соединительное кольцо.

Перед пайкой нужно проверить, как стыкуются подготовленные детали между собой. Трубки патрубка должны входить в кольцо легко, с небольшим зазором.

Сопрягаемые поверхности трубок и кольца перед соединением пайкой необходимо предварительно зачистить мелкой наждачной бумагой, чтобы удалить слой окисла. Зачищать кольцо внутри удобно, обернув наждачной бумагой круглый стержень, например рукоятку небольшой отвертки. Далее зачищенные поверхности необходимо залудить тонким слоем оловянно-свинцового припоя ПОС-61 с помощью паяльника мощностью 60-100 ватт. В качестве флюса лучше всего использовать кислотный хлористо-цинковый флюс, проще говоря, соляную кислоту, гашеную цинком. Так как паяются медные детали, то подойдет и канифоль или аспирин.

При пайке нужно обеспечить, чтобы стык труб оказался внутри кольца приблизительно посередине. Если после лужения трубки не захотят входить в кольцо, то нужно разогреть их паяльником, припой расплавится и трубки войдут. Не забудьте перед спайкой патрубка надеть на трубку накидную гайку.

После того, как трубки сочленены, останется только заполнить зазор расплавленным припоем. Как видите на фотографии, получилось вполне герметичное и механически прочное соединение. Патрубок отремонтирован, и можно устанавливать его на место в газовую колонку, будет служить не хуже нового.

Проверка показала герметичность патрубка в месте пайки, но течь возникла на другом его конце, по той же причине появилась микротрещина. Пришлось таким же способом отремонтировать и второй конец патрубка. Работает с отремонтированным патрубком газовая колонка уже более года. Протечек воды не наблюдалось.

По такой технологии можно восстанавливать герметичность не только медных и латунных трубок, но и трубок из нержавеющей стали и железа. Технология применима не только для ремонта газовых колонок, но и для ремонта других аппаратов и машин, включая автомобили.

Характеристики материалов

Вообще латунь представляет собой сплав меди и цинка. Особенно часто он используется для производства различной домашней утвари, труб, радиаторов и многих других приспособлений.

Домашнему мастеру очень часто приходится сталкиваться с необходимостью провести соответствующую обработку поверхностей из латуни, а поэтому необходимо знать все особенности этого специфического металла.

ВАЖНО ЗНАТЬ: Типичные сварочные дефекты и виды брака

Для выполнения пайки латунной поверхности очень важно правильно подобрать соответствующий флюс и в этом случае лучше всего подходит бура, которая способна эффективно убрать с поверхности образуемую оксидную пленку.

Приобрести данный флюс, роль которого исполняет бура, можно практически в любом строительном магазине по вполне доступной стоимости. Флюс на основе буры позволяет обеспечить более качественное затекание основного связывающего компонента в образуемые зазоры.

Читайте также:  Виды и устройство фрезерных станков: характеристики назначение

Также с особой тщательностью следует подбирать и припой для латуни.

Так, если данная работа будет выполняться в газовой среде, то в этом случае лучше всего воспользоваться серебряными или медно-фосфорными припоями.

Такой припой отлично подходит и для работы с латунью, которая имеет высокое содержание меди. В этом случае можно использовать припой на основе самой латуни с более низкой температурой плавления.

С особой тщательностью и осторожностью припой и флюс следует подбирать в том случае, когда необходимо соединить между собой детали из совершенно разных материалов.

Видео:

Так, например, качество пайки латуни и непосредственно меди во многом зависит от того, кокой будет использоваться припой, а также флюс (бура).

Именно эти компоненты, главным образом, влияют на качество шва и его пористость.

Выполняя в условиях дома пайку латуни в среде газов, рекомендуется использовать определенный флюс, который в некоторых случаях можно заменить тонким слоем таких материалов, как никель или медь.

Это позволит избежать выделения из латунной поверхности содержащегося там цинка, соответственно, и само соединение получится более прочным и качественным.

В настоящее время можно приобрести припои, которые в своем составе содержат элементы, заменяющие обыкновенный флюс.

Это дает возможность значительно упростить работу, сделать ее более качественной и быстрой.

В качестве такого универсального припоя может выступать меднофосфорный состав.

Основы пайки и области применения

Пайка – один из способов получения неразъемного соединения. Осуществляется она путем введения между двумя элементами расплавленного припоя. А значит, температура плавления последнего должна быть несколько ниже, чем у материалов основных деталей. С помощью этого процесса можно соединять между собой разнородные металлы, и в некоторых ситуациях это бывает единственно возможным способом крепления.

Многие отождествляют такое соединение металлов со сваркой, однако общим у них является только лишь конечный результат. Суть же совершенно иная. Самое главное их отличие заключается в том, что при сварочных работах происходит расплавление основного материала. В пайке же плавится только лишь металл-связка, так что полностью сохраняется целостность обрабатываемых деталей. Благодаря этому появляется возможность работать с довольно мелкими элементами, не переживая, что они деформируются, да и структура со свойствами у паяемых материалов останутся прежними.

Однако стоит учитывать, что по сравнению с той же сваркой соединение будет менее прочным. Это обусловлено мягкостью припоя, если же речь идет о латунных изделиях, то данный материал при воздействии высоких температур выделяет цинк, и шов получается более пористый, что также негативно отражается на прочности сцепления. Да еще и играет роль расположение элементов, так пайка встык достаточно ненадежна, лучше делать внахлест.

Основы пайки и области применения

Сегодня именно пайка занимает одну из лидирующих позиций в создании неразъемных соединений, уступая место только лишь сварке металлов. Так, электронщикам, которые вынуждены работать с довольно хрупкими микросхемами, очень трудно себе представить свою профессию без участия в ней этого процесса. Кроме того, паяные соединения очень актуальны и в электрике, если необходимо нарастить либо просто соединить провода.

Также таким способом осуществляется соединение медных труб в холодильниках, теплообменниках и других установках. Очень часто ее применяют для крепления пластин, сделанных из твердых сплавов к режущему инструменту. Еще можно присоединить тонкостенные детали к толстому листу. Кроме того, иногда с помощью лужения осуществляют антикоррозионную обработку. В общем, сфера применения довольно обширная.

Пайка может быть высоко- либо низкотемпературной. В первом случае соединение получается более надежным, плюс у него повышенная термоустойчивость (это связано с тем, что припои для этого типа обработки имеют большую температуру плавления). Таким образом, детали после подобного воздействия могут работать при куда более высоких температурах по сравнению с деталями, соединенными вторым способом. Однако такой вид имеет и свои недостатки, так как речь идет о чрезмерно высоких температурах, то осуществить данный процесс простым подручным паяльником не удастся. Для него необходимо специальное оборудование, что в значительной степени усложняет работу.