Пайка медных труб мягким припоем

Пайка медных труб мягким припоем

Медь относится к металлам, прекрасно поддающимся пайке. Это обусловлено тем, что поверхность металла может быть сравнительно легко очищена от загрязнений и окислов без применения особо агрессивных веществ (медь слабо корродирующий металл). Имеется ряд легкоплавких металлов и их сплавов (в нашем случае олово), имеющих хорошую адгезию с медью. При нагреве в воздухе при плавке медь не вступает в бурные реакции взаимодействия с окружающими веществами и кислородом, что не требует сложных или дорогих флюсов. Все это позволяет легко осуществлять любые виды пайки.

При пайке медных труб используется капиллярный эффект. Это процесс взаимодействия молекул или атомов жидкости и твердого тела на границе раздела двух сред, приводит к эффекту смачивания поверхности. Смачивание – это явление, при котором силы притяжения между молекулами расплавленного припоя и молекулами основных металлов выше, чем внутренние силы притяжения между молекулами припоя (жидкость «прилипает» к поверхности)

Метод пайки труб из меди

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.

Пайку труб осуществляют уже довольно давно. Поскольку все нюансы работы уже изучены, в процессе соединения элементов обычно не возникает никаких проблем. 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. Пайку деталей кондиционеров и холодильных агрегатов совершают только с высокотемпературным припоем.

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.

Технология пайки мягким припоем

Перед тем, как паять медные трубы, необходимы несколько слов теории: если процесс пайки будет более осознанным, то и многие тонкости станут ясными по ходу выполнения работ.
В быту и при монтаже водопроводных систем квартир используется так называемая «низкотемпературная», «мягкая» пайка: места пайки нагреваются до 250-300 С, что позволяет мягкому припою (обычно олову) расплавиться, однако эти температуры опасны и для медных труб, поэтому воздействие должно быть направленным и недолговременным.

Мягкий припой медных водопроводных труб

Зачистка труб непосредственно перед пайкой – это не простая эстетическая манипуляция, а обязательное условие, которое позволяет избавиться от продуктов окисления на металле и максимально эффективно осуществить сцепление материалов.
При мягкой пайке возникает капиллярный эффект, при котором расплавленный припой мягкий для пайки медных труб ровно растекается по всей поверхности соединения независимо от того, в каком положении находится труба – горизонтальном или вертикальном.
Рекомендуемый зазор между стенками трубы и фитинга строго установлен – 0,1-0,15 мм: большее расстояние требует большего количества припоя или вообще не даст капиллярного эффекта, меньшая – создаст излишнее препятствие для растекания припоя.

Читайте также  Утепление деревянного пола

Что нужно для пайки медных изделий

Помимо самих труб вам понадобятся вполне обычные недорогие инструменты и комплектующие. Для защиты деталей вам нужен флюс в виде пасты. Кисточка для его нанесения. Твердый припой для пайки (или мягкий, в зависимости от выбранного способа пайки). При выборе припоя для твердой пайки обратите внимание на упаковку, на ней должно быть указано, что в составе нет свинца. Если приобретаете припой для мягкой сварки, то в составе помимо олова и свинца может быть серебро или висмут. Вне зависимости от назначения, припой для пайки медных труб продается диаметром в 3 миллиметра.

Из инструментов обязательно нужен труборез, с его помощью вы сможете быстро нарезать трубы. Обратите внимание, что труборез должен быть качественным, иначе он может деформировать металл при резке и края труб будут замяты. Также вам понадобится инструмент для снятия фаски и специальная щетка для зачистки труб изнутри. Еще необходим инструмент для расширения труб. Не забудьте про самый главный инструмент — горелку. Ее пламя должно быть узконаправленным.

Если у вас нет возможности работать с открытым огнем и при этом позволяют финансы, то можете приобрести паяльник для медных труб. Он работает от стандартной розетки в 220В. Также такой аппарат может работать с любым припоем. Он заменит все остальные инструменты, но придется потратиться на хороший качественный прибор.

Минусы труб из меди

Главный недостаток меди – это ее высокая цена. Трубопровод из этого материала будет стоить значительно дороже стального или пластикового. Но этот недочет окупается за счет длительного времени эксплуатации. Любой сплав с медной составляющей легко поддается внешним деформациям. Механические воздействия здесь исключаются полностью. Сборочный процесс нельзя назвать слишком трудоемким, но сложности присутствуют. Последовательность и состав процедуры пайки необходимо соблюдать неукоснительно, а также иметь для этого определенные навыки и опыт.

Для транспортирования горячей воды медные сплавы использовать можно, только с очень большой осмотрительностью. Прокладывать такой трубопровод следует в труднодоступных местах. В связи с высокой степенью теплопроводности материала, изделия из него быстро нагреваются. При неосторожном обращении можно получить ожог. Значительные потери тепла также будут иметь место. Но с этой «бедой» справляются достаточно просто – обустройством теплоизолирующих покрытий из специальных полимеров.

Пайка медных труб по шагам

Зажгите пропановую горелку и включите средний огонь. Примечание: большинство горелок будет вырабатывать больше пламени при наклоне вниз. Поэтому будьте осторожны, чтобы держать горелку на постоянном уровне. Направьте пламя прямо на шов. Он нагреется примерно через 20-60 секунд. Заметим, что на рисунке ниже показано, что клапан закрыт. Что касается клапана — лучше, чтобы он был открыт. Это необходимо для снижения риска его повреждения.

Нажмите на припой, чтобы между фитингом и трубой образовался монтажный зазор. Когда шов достаточно нагреется, припой расплавится и с помощью эффекта капиллярного воздействия превратится в шов. Поскольку припой начинает плавиться, передвигайте пламя полностью вокруг всего соединения, чтобы избежать перегрева какого-то одного участка. Когда припой охватывает шов снаружи, он становится равномерным. Выключите высокую температуру и дайте трубе охладиться. Очистите излишки флюса, так как это может вызвать коррозию металла внутри водопровода и стать причиной крошечного отверстия, которое может дать утечку.

Основные ошибки при пайке своими руками

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

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

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

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

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

Способы соединения труб из меди

Монтаж медных коммуникаций можно осуществлять при помощи пайки или с использованием специальных обжимных фитингов. Привычные сварочные работы не используют, поскольку материал мягкий, легко деформируется. Собрать всю коммуникацию на обжимных фитингах можно, но долговечность её будет под большим вопросом.

Пайку медных труб проводят двумя способами:

  • при низкой температуре – 250-300 градусов;
  • при высокой температуре – более 450 градусов.

Разная температура пайки предполагает использование разного припоя. Высокотемпературная пайка справляется с расплавлением твёрдых припоев, содержащих медь или серебро. Обязательна эта технология к использованию при починке или монтаже холодильного оборудования, в промышленных трубопроводах. К монтажу бытовых коммуникаций жёстких требований по использованию методов соединения меди нет.

Обратите внимание! Низкотемпературная пайка запрещена к использованию в монтаже газового оборудования или проведении газовых коммуникаций.

Низкотемпературная пайка позволяет использовать только мягкие сплавы в качестве припоя. Это не влияет на качество и долговечность соединения, если коммуникации эксплуатируют при температуре теплоносителя не выше 130 градусов и без давления.

Альтернативные методы сборки медных трубопроводов

Если вы так и не смогли разобраться с тем, как спаять медные трубы, а смонтировать подобный трубопровод вам, все же, хочется, то мы предлагаем вам отказаться от монтажа стыков «на пайку» и перейти к более простому методу сборки – на компрессионные муфты.

Монтаж стыка, в данном случае, реализуется следующим образом:

  • Вы зачищаете и обезжириваете участок у торца трубы.
  • После подготовки трубы вы разбираете муфту, свинчивая с ее торца прижимную гайку.
  • Открученная гайка надевается на трубу, а сама труба вставляется в штуцер муфты. Причем поверх стыка на трубу надевают уплотнительное кольцо.
  • В финале вы просто закручивайте гайку, и уплотнительное кольцо поджимает стыковочный шов.

Подобный способ монтажа похож на технологию соединения металлопластиковых труб на резьбовые фитинги, которую разрабатывали для самостоятельного применения в бытовых условиях. Поэтому монтаж на компрессионную муфту не вызывает затруднений даже у неподготовленных сборщиков трубопроводов. Однако, в отличие от прочной и долговечной пайки, резьбовое соединение не гарантирует длительную герметичность стыковочного шва. Рано или поздно, гайка «ослабнет» и труба потечет на стыке.