Принципы пайки медных трубок газовой горелкой

Подготовка к пайке

Перед тем как паять медные трубы для разводки водопровода или отопления, нужно обзавестись всем необходимым для осуществления этой цели инструментом.

Для этого потребуются:

1. Труборез. Медь – мягкий материал, поэтому всякий неаккуратный нажим может стать причиной деформации, так что инструмент следует выбирать качественный.
2. Фаскосниматель. После отрезания заданной длины трубы, с нее нужно снять фаску для нормального вхождения одной трубы в другую. Заусенцы будут этому препятствовать.
3. Труборасширитель. Так как в данном случае трубы применяются одинаковых размеров, в одной из них нужно расширить сечение. Ввиду своей пластичности, медь легко поддается воздействию данного инструмента.
4. Стальной ершик. С его помощью осуществляется очистка внутренней поверхности труб.
5. Щетка для зачистки поверхностей спаиваемых элементов. Потребуется удалять окислы и иные загрязнения, мешающие нормальной пайке медной трубки.
6. Газовая горелка. Как вариант, можно использовать горелку малых размеров, питающихся от бытовых баллонов для заправки плит для турпоходов.
7. Припой.

Разновидности газовых приборов

Существует достаточно обширный ассортимент газовых приборов для пайки, которые логично разделить на виды в зависимости от рабочей температуры.

По этому критерии приборы бывают бытовыми, где показатель разогрева достигает максимум 1500°С, и профессиональными – с рабочей температурой свыше 1500°С.

По конструкционному исполнению горелки могут иметь удлиненное сопло или более короткое. Также некоторые модели оснащают гибким шлангом для подсоединения к баллону

Тип подсоединения тоже разнится.

Различают баллоны:

• резьбовые;
• цанговые;
• прокалываемые.

Емкость для топлива может быть перезаправляемой или одноразовой.

Что касается топлива, то, в зависимости от источника питания, горелки используют пропан, MAPP-газ, газ-кислород, мультитопливо. Последний вариант не применяют для пайки трубок из меди, но весьма удобен в быту, особенно в походах. Хотя мастера считают такие горелки менее надежными.

Ниже рассмотрим подробнее каждый из упомянутых видов газового оборудования, использующего различный тип топлива.

Вид #1 – пропановые горелки

Пропановый инструмент обеспечивает эффективное производство работ, направленных на разогрев, плавку, пайку металлов относительно небольшой массы. Толщина рабочего металла обычно 2-9 мм.

Как правило, основа пропановой горелки изготавливается на основе латуни. Конструкция сопла делается из высокотемпературного металла, обычно нержавеющая сталь.

Горелки пропановые – оборудование под выполнение пайки, а также других работ, связанных с высокотемпературным нагревом. Этот вид паяльного оборудования, достаточно популярный, активно используется на практике

По большей части, это приборы с ручной регулировкой пламени посредством управляющего «редуктора» – регулятора, расположенного на патрубке, который переходит к соплу. Горелки на пропане дают температуру пламени от 1300°C.

Вид #2 – приборы под MAPP-газ

Горелки газовые, рассчитанные под питание МАПП газом, успешно используются под разные цели, связанные с обработкой металлов, в частности, меди.

Возможные операции с металлом:

• подогрев;
• отжиг;
• плавка;
• пайка.

Используемая газовая смесь «Метилацетилен-Пропадиен-Пропан» содержит несколько ингредиентов, чем обеспечивается повышенная тепловая мощность.

Инструмент для пайки меди и прочих металлов. Конструкция, в данном случае, основана на формировании высокотемпературного пламени посредством подачи и сжигания смеси МАПП

Эта разновидность горелок характеризуется хорошей формой пламени, высокой интенсивностью теплового потока.

Максимальная температура пламени 2400°C, что демонстрирует улучшенную температурную эффективность по сравнению с пропановыми устройствами.

Вид #3 – газокислородные аппараты

Ещё одна разновидность аппаратов для пайки, плавки, сварки, нагрева, где рабочим источником энергии выступает смесь газа с кислородом.

Особенность конструкции – подача отдельных компонентов смеси с одинаковым давлением (0,5-1 АТИ). Поэтому такие горелки комплектуются специальным редуктором.

Газокислородное исполнение горелки – конструкции, при помощи которой можно добиваться очень высоких температур нагрева, а это значит – выполнять пайку в таких случаях, когда другие аппараты не годятся

Газокислородные приборы поддерживают использование различных газокислородных смесей.

Этот фактор позволяет получать широкий диапазон температур пламени:

• ацетилен – 3260°C,
• водород – 2680°C,
• пропан – 2640°C,
• бутан – 2760°C.

Конструкция газовоздушной горелки обеспечивает стабильное, ровно направленное пламя, что положительно сказывается на качестве пайки.

Вид #4 – газовые горелки мультитопливные

Конструкции мультитопливного исполнения – компактные, малогабаритные, оснащаются дополнительными приспособлениями, к примеру, отражателем тепла или защитой от ветра.

Конструкции горелок газовых, где используется так называемое мультитопливо, технологически исключают производство пайки меди. Однако это удобный инструмент для хозяйственных нужд

Разновидность газовых горелок, которые отличаются конструктивно тем, что рассчитаны под использование разного типа топлива:

• бензин;
• солярка;
• керосин;,
• спирт и т.п.

Устройства по большей части представлены хозяйственным инструментом, удобным для туристических целей, а также для производства различных бытовых работ, связанных с нагревом.

Достаточно высокая тепловая мощность до 3000 Вт обеспечивает нагрев 1 литра воды буквально за 3 минуты, параметр в характеристиках: 3,0-4,5 мин.

Обзор видов

Припой представляет собой металлический компонент или сплав, в состав которого входят термопластичные элементы. Для того чтобы спаять между собой детали из меди, потребуется применение мягкого или твердого вида припоя. Мягкие припои расплавляются при температуре от 425°C, твердые припои можно расплавить при температуре 460-560°C. Во время выполнения работ по спайке используется газовая горелка.

Мягкие

В данную позицию входят следующие виды материалов.

Оловянные припои – плавятся при температуре 220°C и имеют в составе только олово, в процессе спайки они образуют шов, обладающий прочностью и пластичностью.

Легкоплавные припои мягкого типа образуют стыковочный шов, ширина которого может быть 8-50 мм. Эти материалы пригодны для пайки труб в общую систему, при этом диаметр труб может быть от 5 до 110 мм. Что касается свинцового припоя, то его нельзя применять для пайки трубопроводных систем, которые поставляют питьевую воду в жилые дома, учреждения или на предприятия, но для других водных коммуникаций ограничение на применение свинца не имеет распространения.

Твердые

В данную позицию входят следующие виды материалов.

Серебряные припои – имеют в составе только серебряный компонент, при работе с ним потребуется применение флюса. Стыковочный шов получается надежным, пластичным и устойчивым к коррозии.

Тугоплавкие припои пригодны для соединения труб в общую систему, при этом их диаметр может быть от 10 до 160 мм. Такой вид спайки подходит как для водопроводных, так и для газовых коммуникаций, а кроме того, применяется в отопительных системах, диаметр которых начинается от 30 мм.

Инструменты и материалы для пайки меди

• труборез;
• фаскосниматель;
• труборасширитель;
• металлическая шерсть;
• тиски;
• пассатижи;
• пинцет;
• паяльник;
• припой;
• флюс;
• бура;
• паяльное масло;
• газовая горелка.

Схема электросварочного аппарата.

Труборез требуется для того, чтобы нарезать трубы по длине. Принцип работы у труборезов один и тот же, хотя моделей в продаже можно встретить очень много. Труба для ее обрезки зажимается между роликами и лезвием, затем труборез вращают вокруг, подтягивая на треть оборота нижний болт. Чтобы получить ровный край, трубу держат строго перпендикулярно по отношению к инструменту. Труба, как правило, разрезается за 5-6 оборотов. Газовой горелкой возможно произвести низкотемпературную пайку меди, так как ее температура не превышает 450°. Не все конструкции горелок, имеющихся в продаже, подходят для пайки.

Перед тем как выбрать горелку для того, чтобы паять медь, нужно обратить внимание на инструкцию, так как те горелки, пользование которыми начинается с разжигания мангала, не подходят для этих целей. Как правильно паять медь? Нужно делать это паяльником или горелкой с узконаправленным пламенем. Трубу такая горелка нагреет за считаные секунды, и газового баллончика хватит при экономном использовании надолго

При выборе горелки нужно смотреть и на состав газа в баллоне. Как правило, это смесь пропана и бутана, но при этом чем выше содержание бутана, тем выше температура пламени

Трубу такая горелка нагреет за считаные секунды, и газового баллончика хватит при экономном использовании надолго. При выборе горелки нужно смотреть и на состав газа в баллоне. Как правило, это смесь пропана и бутана, но при этом чем выше содержание бутана, тем выше температура пламени.

Металлическая шерсть используется для очистки меди перед работой горелкой и паяльником. Ею плотно обжимают конец трубы или проволоки и совершают с усилием несколько вращательных движений. Для проволоки этого достаточно, а трубу следует зачистить еще и изнутри. Узкие трубки (фитинги) можно очищать специальными предназначенными для этого ершиками, при этом категорически запрещено пользование наждачной бумагой, особенно крупных фракций, и тем более напильника. Медь является мягким металлом, и при использовании наждачной бумаги компоненты наждака останутся на поверхности, препятствуя адгезии и хорошему соединению.

Схема точечной сварки меди.

Припой можно приобрести смотанным для удобства использования в катушки. Это оловянная проволока, диаметр которой около 3 мм

Желательно обращать внимание на отсутствие в припое свинца, о чем должна сообщать специальная надпись на катушке. Важным для пайки компонентом является и флюс, который смачивает основной металл (в данном случае медь) перед пайкой, проникая во все капилляры. Растекается по поверхности флюс под действием капиллярных сил

Перед тем как правильно паять, поверхность должна быть совершенно чистой и лишенной окислов. Шов будет прочен только в том случае, если компоненты будут защищены от кислорода, присутствующего в воздухе. Использование флюса повышает адгезию припоя наравне с механической зачисткой поверхностей

Растекается по поверхности флюс под действием капиллярных сил. Перед тем как правильно паять, поверхность должна быть совершенно чистой и лишенной окислов. Шов будет прочен только в том случае, если компоненты будут защищены от кислорода, присутствующего в воздухе. Использование флюса повышает адгезию припоя наравне с механической зачисткой поверхностей.

При использовании флюса не играет большой роли, предназначен ли он для припоя с содержанием свинца или без, эти разновидности являются взаимозаменяемыми. Непригодны для использования с медью флюсы для пайки нержавеющей стали. Обыкновенная канифоль также может быть использована, но возможны проблемы с ее нанесением.

Что такое пайка, и зачем она

Все очень просто: пайка медных изделий нужна там, где они применяются – в водопроводных системах и системах охлаждения воздуха – современных кондиционерах. Ее применяют для монтажа или ремонтных работ медных деталей и заготовок.

Скрывать не будем, стоимость медных изделий не самая низкая, но все затраты полностью окупаются. Из них можно соорудить и отопительную систему, и водопроводную, и охлаждающую: все, где нужны крепкие трубы.

Устройство газовой горелки.

Вещи из меди, конечно, можно варить. Но самым оптимальным методом их соединения давно является пайка. Суть процесса простая, как хозяйственное мыло: заготовки скрепляются за счет специального расплавленного наполнителя, который называется припоем.

Плавят припой посредством высокой температуры. После того, как стык заполняется припоем, он начинает быстро остывать, формируя тем самым крепкое соединение с герметичными свойствами.

Еще одним значительным преимуществом данного способа соединения является возможность несложного разъединения деталей, если таковое понадобится по каким-либо причинам. Чтобы сделать это, нужно всего лишь снова нагреть припой до температуры плавления.

Рекомендации

На поверхностях перед пайкой не должно оставаться даже маленьких пылинок или пятен краски. Нежелательно прогревать изделия с избытком — чтобы они не успевали остывать, надо всего лишь работать энергичнее. Если нет достаточного опыта, рекомендуется заранее потренироваться на заведомо ненужных деталях. Необходимо учиться определять достигнутую температуру на глаз.

Стоит учитывать, что пайка меди — довольно опасное дело. Вести ее надо непременно в защитных перчатках, а перед тем как прикоснуться к обработанной детали, следует убедиться, что она остыла. В идеале надо работать или на открытом воздухе, или при хорошей вентиляции. Паять металлы твердыми и кислотными припоями можно исключительно при использовании респиратора и изолирующих очков.

Всю используемую аппаратуру проверяют заранее. Зафиксировать соединяемые детали помогут тиски либо струбцины. Чтобы припой тек в требуемую сторону, соответствующий участок требуется разогревать. Работать нужно только в одежде из материалов, не подверженных воспламенению. До добавления к расплаву металлов и солей требуется прогревать их, полностью удаляя воду.

Нарушение этого правила грозит резким выбросом разогретого вещества или возникновением его брызг. Гигроскопические флюсы перемешивают только инструментами с заранее прогретой поверхностью (по той же причине). Подверженные испарению или выгоранию компоненты закладывают в самую последнюю очередь. Когда они введены, надо усилить наблюдение, чтобы не перегрелся сплав. Изложницы и формы для припоев надо содержать в чистоте и еще дополнительно прогревать перед разливкой припоя (флюса).

Каждый инструмент должен применяться только строго по своему назначению. Наносить флюсы на положенные места требуется кисточкой либо лопаточкой из фарфора. Чтобы порошкообразный флюс был безопаснее, меньше распылялся, его перемешивают с подходящими растворителями и переводят в пастообразную форму. Рабочие столы и другие используемые поверхности желательно накрывать материалами, которые легко моются. При постоянной пайке меди разумно каждое рабочее место оснащать индивидуальной вытяжкой.

В следующем видео рассказывается о пайке медной трубы.

Что необходимо для пайки труб из меди

Пайка медных труб, своими руками выполнить которую совсем несложно, не требует дорогостоящего оборудования и каких-то особых материалов. Для того чтобы правильно ее осуществить, вам понадобятся следующие приспособления.

Горелка, за счет которой станет выполняться нагрев припоя и участка труб, где будет выполняться их соединение. В такую горелку подается, как правило, газ пропан, давление которого регулируется при помощи сварочного редуктора.
Специальное приспособление для резки медных труб. Так как изделия из этого металла являются очень мягкими, резать их следует достаточно нежно, чтобы не помять стенки. На современном рынке предлагаются труборезы различных моделей, отличающиеся и своей функциональностью, и техническими возможностями

Конструкция отдельных моделей таких приспособлений, что важно, позволяет использовать их даже для работы в труднодоступных местах.
Труборасширитель — это устройство, позволяющее расширить диаметр медной трубы, что необходимо для того, чтобы более качественно выполнить пайку. В различных системах, монтируемых из медных труб, используются элементы одного сечения, и для того, чтобы качественно соединить их, необходимо незначительно увеличить диаметр одного из соединяемых элементов. Именно такую задачу и решает такое приспособление как труборасширитель

Именно такую задачу и решает такое приспособление как труборасширитель.

Набор для развальцовки медных труб

Приспособление для снятия фасок с торцов медных труб. После обрезки на торцах деталей остаются заусеницы, которые могут помешать получить качественное и надежное соединение. Чтобы удалить их и придать торцам труб требуемую конфигурацию, перед пайкой как раз и используется фаскосниматель. На современном рынке предлагаются приспособления для снятия фасок двух основных типов: помещенные в круглый корпус и изготовленные в виде карандаша. Более удобными в эксплуатации, но и более дорогими являются круглые устройства, которыми можно обрабатывать мягкие медные трубы диаметром не более 36 мм.
Чтобы правильно подготовить медные трубы к пайке, необходимо удалить с их поверхности все загрязнения и окислы. Для этих целей используются ершики и щетки, щетина которых изготовлена из стальной проволоки.
Обычно выполняется пайка медных труб твердым припоем, который может быть высоко- и низкотемпературным. Высокотемпературный припой — это медная проволока, содержащая в своем составе около 6% фосфора. Плавится такая проволока при температуре 700 градусов, в то время как для низкотемпературного его вида (проволока из олова) достаточно и 350 градусов.
Технология пайки медных труб предполагает использование специальных флюсов и паст, которые выполняют защитную функцию. Такие флюсы не только защищают формируемый шов от образования в нем воздушных пузырьков, но и значительно улучшают сцепление припоя с материалом труб.

Кроме флюса, припоя и других основных элементов, для выполнения пайки труб из меди понадобятся и дополнительные инструменты, найти которые можно в каждой мастерской или гараже. Чтобы паять или варить изделия из меди, дополнительно приготовьте:

• обычный маркер;
• рулетку;
• строительный уровень;
• небольшую кисточку с жесткой щетиной;
• молоток.

Перед началом работ важно также решить, как паять медные трубы. Основных вариантов может быть два: пайка меди твердым припоем (используется реже) и применение припоя мягкого типа. При решении этого вопроса важно исходить из того, что существуют требования по использованию того или иного типа припоя

Так, припои твердого типа используются для пайки элементов холодильных агрегатов и кондиционеров. Во всех остальных случаях (системы водоснабжения, отопления и др.) можно использовать оловянную проволоку. Но какая бы технология не была выбрана, следует помнить, что флюс необходим в любом случае

При решении этого вопроса важно исходить из того, что существуют требования по использованию того или иного типа припоя. Так, припои твердого типа используются для пайки элементов холодильных агрегатов и кондиционеров

Во всех остальных случаях (системы водоснабжения, отопления и др.) можно использовать оловянную проволоку. Но какая бы технология не была выбрана, следует помнить, что флюс необходим в любом случае.

Ершики для зачистки внутренней поверхности медной трубы перед пайкой

Иные варианты пайки: работа с медными трубами и различными металлами

Пайка медных труб требует некоторого опыта подобной работы. Поэтому, если домашний мастер впервые берётся за подобную работу, стоит предварительно потренироваться, чтобы не переделывать несколько раз уже готовую магистраль водоснабжения или отопления. Пайку медных трубок можно производить как твёрдым припоем (при помощи газовой горелки), так и мягкими сплавами. Во втором случае для медных труб уместно использовать молоточный паяльник большой мощности.

ФОТО: m-chel.ruАккуратная и качественная пайка – залог долговечности соединения

Нюансы пайки медных труб: как всё сделать правильно

В качестве флюса для пайки медных труб лучше всего использовать канифоль. Она наносится ровным слоем на внешние поверхности трубы, после чего на неё насаживается фитинг. С обратной его стороны насаживается вторая часть магистрали. Далее фитинг разогревается при помощи газовой горелки и по швам «укладывается» припой. Под воздействием высокой температуры он плавится, заполняя шов и создавая качественное герметичное соединение.

ФОТО: poliasmet.ruИногда приходится обходиться без фитингов

Пайка медных труб своими руками не слишком сложна, однако эта работа требует внимательности и аккуратности. Конечно, на словах не всё можно объяснить доходчиво, поэтому предлагаем вниманию Уважаемого читателя видео, как паять медь газовой горелкой, из которого всё станет более понятно.

Watch this video on YouTube

Разобравшись с вопросом, как спаять медные трубки в домашних условиях, можно переходить к следующей проблеме, а именно к пайке неидентичных металлов (медь с алюминием, железом или нержавеющей сталью).

Как спаять медный провод с алюминиевым

Пайка алюминия с медью – довольно сложный процесс. Нужно отметить, что для алюминия вряд ли подойдёт тот же припой, что и для меди, как и наоборот. Намного проще совместить эти металлы, используя стальную муфту. Хотя на сегодняшний день производитель и предлагает специальные припои и флюсы для подобных целей, стоимость их значительна, что приводит к нерентабельности подобных работ.

ФОТО: kak-eto-sdelat.infoСпаивать медь и алюминий достаточно сложно

Вся проблема заключается в конфликтности меди и алюминия. У них разная тугоплавкость, плотность. К тому же алюминий при взаимодействии с медью начинает сильно окисляться. Особенно этот процесс ускоряется при прохождении через соединение электрического тока. Поэтому при необходимости соединения медного и алюминиевого провода лучше всего использовать самозажимные клеммники «WAGO», внутри которых находится контактная паста «Алю Плюс». Именно она снимает окисел с алюминия, предотвращает его последующее появление и способствует нормальному контакту с медными жилами.

Разобравшись, как спаять медь с алюминием, можно переходить к более твёрдым металлам.

ФОТО: mastergrad.comИногда без подобного соединения не обойтись

Как спаять медь и нержавеющую сталь

При пайке меди с нержавеющей сталью большую роль играет даже не сам материал припоя, а используемый инструмент, хотя и от расходников многое зависит. Наиболее приемлемые материалы в данном случае это:

• медно-фосфорный припой;
• оловянно-серебрянный (Castolin 157);
• радиотехнический.

Некоторые мастера утверждают, что при правильном подходе к работе, подойдёт даже самый обычный припой на основе олова и свинца. Главное – это обязательное использование флюса (бура, паяльная кислота), основательный прогрев и лишь после этого пайка (нанесение припоя).

ФОТО: cusi3.ruСложная пайка меди и нержавеющей стали

Подобные соединения встречаются редко, а потому специализированные припои для подобных целей имеют довольно высокую стоимость.

Пайка меди с железом – возможно ли это

Подобный вариант возможен, но при соблюдении некоторых условий. К примеру, в качестве нагревателя простая пропановая горелка уже не подойдёт. Необходимо использовать пропан с кислородом. В качестве флюса нужно использовать буру, а вот припоем выступит латунь. Только в этом случае можно надеяться на нормальный результат. Купить припой для пайки меди с железом или нержавейкой несложно. Главное – это понять, будут ли оправданны излишние затраты.

ФОТО: svarkavol.ruСпайка медной и железной трубки также возможна

А сейчас предлагаем посмотреть на то, насколько аккуратно домашние мастера могут выполнять работу по спайке труб магистралей различного назначения.

1 из 5

ФОТО: market.sakh.com
ФОТО: market.sakh.com
ФОТО: solarschool.dk
ФОТО: laketravisplumber.com
ФОТО: reicheltplumbing.com