Процесс пайки медных труб

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

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

Способ #2: соединение накатными канавками (Roll Groove)

Трубопроводы, создаваемые соединением с торцевыми выточками (накатными канавками), длительное время практиковались на устройстве спринклерных (оросительных) пожарных систем. Начиная с 1925 года, этот вполне надёжный метод соединения труб используется на стальных и железных магистралях отопления, вентиляции, кондиционирования воздуха и других систем.

Между тем, аналогичный способ механического соединения накатной канавкой также доступен для медных труб диаметром от 50 до 200 мм. Комплект для создания механического соединения накатной канавкой содержит:

• муфты,
• прокладки,
• разнообразные фитинги.

Система механического соединения накатными канавками предлагает практическую альтернативу пайке медных труб большего диаметра. Соответственно, способ накатной канавки не требует дополнительного нагрева (применения открытого пламени), как в случае пайки твёрдыми или мягкими припоями.

Накатная канавка на концевой части медной трубы – один из главных элементов способа соединения «накатными канавками». Измерением после наката определяется подходящий фитинг

Соединение способом накатных канавок основано на свойствах пластичности меди и повышенной прочности этого металла при холодной обработке. Конструкция предполагает уплотнение зажимной системы, для чего используется прокладка синтетического эластометра (EPDM — Ethylene Propylene Diene Methylene) и специально разработанный зажим. Ряд производителей по всему миру предлагают инструменты под создание соединений накатными канавками — прокладки, зажимы, фитинги.

Разнообразные по размерам фитинги и рабочие зажимы с прокладками используются в конструкциях соединений, выполняемых методом «накатных канавок»

Подготовка и выполнение соединения накатной канавкой

Как и для других процессов соединения меди без пайки, правильная подготовка концевой части трубы имеет первичную значимость для создания прочного, герметичного шва. Правильный выбор инструмента соединения накатными канавками под каждый тип медной трубы также очевиден. Необходимо соблюдать рекомендации производителя для обеспечения безопасной, безаварийной подготовки таких видов соединений.

Таблица допустимых давлений и температур для этого типа соединений

Тип соединения	Диапазон давлений, кПа	Диапазон температур, ºC
Накатная канавка, D = 50,8 – 203,2 мм, тип K, L	0 — 2065	минус 35 / плюс 120 для K минус 30 / плюс 80 для L
Накатная канавка, D = 50,8 – 101,2 мм, D = 50,8 – 203,2 мм тип M	0 — 1725	минус 35 / плюс 120
0 — 1375	минус 30 / плюс 80

Пошаговый процесс сборки узла накатными канавками:

1. Отрезать по размеру концевые части медных труб точно перпендикулярно оси.
2. Удалить заусенцы после реза и снять фаску.
3. Накатить канавки нужных размеров, как того требует производитель фитингов.
4. Осмотреть фитинги, прокладки, зажимы, на отсутствие повреждений.
5. Смазать прокладки в соответствии с рекомендациями производителя.

Перед окончательной сборкой осмотреть зажимные поверхности на чистоту, на отсутствие строительного мусора. Собрать соединение в соответствии с рекомендациями производителя.

Практически собранный фрагмент узла методом «накатной канавки». Эластичные прокладки зажимного кронштейна перед окончательной посадкой медных труб обрабатываются небольшим количеством смазки

Затягивать окончательно зажимные гайки следует, прилагая требуемый крутящий момент в соответствии с рекомендациями производителя. После затяжки винтов следует ещё раз осмотреть область зажима, чтобы убедиться в правильной сборке узла.

Тестирование законченной системы с накатными канавками

Испытание законченной системы трубопроводов допускается выполнять методом подачи в систему давления воздуха или воды. Также не исключается гидропневматический метод, когда применяется относительно высокое испытательное давление.

Однако следует учитывать – величина испытательного давления не должна превышать максимально допустимого рабочего давления, указанного производителем системы накатных канавок.

Способы паяния деталей из меди

Для соединения медных труб используется всего два способа пайки. Каждый из них используется в соответствии со спецификацией детали и характеристики. Пайка медных труб своими руками подразделяется:

• При высоком температурном режиме, по-другому именуется «твердой». Показатель температуры при данном режиме доходит до 900 °. Тугоплавкий припой позволяет производить шов с показателями высокой прочности, данный способ используется при изготовлении трубопроводов, подверженных высоким нагрузкам.
• Процесс пайки мягким припоем производится при температурах, начинающихся от 130 °, используется в бытовом применении при работе с трубами диаметром до 1 см. Технология подразумевает соединение путем стыковки, предварительной обработки флюс пастой.

Во время работ важно не забывать, что мощность пламени, выдаваемой горелкой может достигать 1000 градусов. Поэтому обработку стыков необходимо проводить не более 20 секунд

При нагреве мягкий припой начинает плавиться и заполнять соединение.

Особенности высокотемпературных соединений

При высокотемпературном способе пайки происходит обжиг металла на 700 °C и выше, что способствует размягчению металла. Для пайки используется газопламенное оборудование, способное расплавлять твердые припои. Припой состоит их медно — фосфорного состава, выпускается формой прутьев. Процессом пайки медных труб не подразумевается применение флюса, соблюдая последовательность действий, возможно грамотно заполнить стык.

Высокотемпературное соединение медных труб

Процесс начинает действие, когда плавится пруток припоя, этапы работы:

• после сборки прогревается стыковочный шов;
• к месту стыка подается твердотельный припой, размягчение которого производится газовой горелкой;
• когда визуально подтверждено, что происходит наложение припоя на металл, трубу необходимо провернуть, проконтролировать стыковку по всему периметру.

https://youtube.com/watch?v=N9QwpYEQpUw

Основными достоинствами данного способа является высокая прочность стыка медных труб, если необходимо, представляется возможность изменить диаметр соединения меньшей стороной. Высокие температуры при эксплуатации не могут разрушить шов. Пайка твердым припоем требует определенных навыков, в процессе работы возможен перегрев, что приводит к разрушению металла.

Низкотемпературная пайка

Каждый процесс требует ответственного подхода к выполнению работ. Для нагрева используется пропановая или бензиновая горелка при использовании мягкого припоя стыковкой медных труб

Важно знать, что горелка с пьезоподжигом значительно сократит время работы, приобретение дорогих моделей без этой функции не целесообразно

Технологический процесс

В процессе важно использовать качественные аксессуары, флюс паста играет не последнюю роль в соединении. Равномерное покрытие деталей медных труб достигается использованием мягкой кисточки, после нанесения излишки удаляются тряпкой

Температура горелки может достигать 900 градусов, при пайке важно не передержать изделие, иначе произойдет перегрев.

Техника безопасности при спаивании труб из меди

Медные трубы используются как проводники жидкостей с хорошими антикоррозийными свойствами. Установка медных труб не может быть выполнена для обеспечения питьевой водопроводной водой. Медь контактирует с хлором, добавляющимся для очистки воды, может образовывать вредные для организма человека вещества. Для артезианских источников, скважин не существует опасности в использовании.

Пайка меди в перчатках

Важно пользоваться качественным инструментом, производить работы в перчатках и следить за состоянием оборудования. Теплопроводность металла достаточно высока, при нагреве одного из узлов и несоблюдении техники безопасности, возможно получить ожоги

Качественный шов возможно получить при отсутствии внешних факторов в виде нагрузок до полного остывания стыка.

Подготовка к пайке

Перед выполнением работ по сварке труб из меди необходимо подготовить:

• требуемое оборудование;
• дополнительные материалы.

Оборудование

Для пайки потребуется следующее оборудование для медных труб:

специальное устройство для резки материала. Медь является достаточно мягким металлом, поэтому труборез должен быть высококачественным. Для определения размеров труб также потребуются рулетка и маркер, а для правильного соединения труб между собой строительный уровень;

Приспособление для резки труб

фаскосниматель – устройство для обработки концов труб перед пайкой. Дополнительная обработка труб позволяет получить более прочное соединение. Фаскосниматель может быть отдельным оборудованием или встроенным в труборез;

Оборудование для обработки концов труб

труборасширитель. Трубопроводы изготавливаются из труб одного диаметра. Соединять отдельные участки труб в единую систему можно при помощи специальных устройств – фитингов – или непосредственно между собой без дополнительных приспособлений. Если фитинги для пайки медных труб не применяются, то для получения прочного соединения требуется несколько увеличить диаметр одной из соединяемых труб, для чего и применяется такое устройство, как труборасширитель;

Приспособление для увеличения диаметра на конце трубы

паяльник для медных труб – основное устройство, нагревающее материал для сварки. Чаще всего в качестве паяльника используется газовая пропановая горелка, которая может быть оснащена одноразовым или стационарным баллоном. Устройство с одноразовым баллоном используется для строительства бытовых трубопроводов своими руками. Горелки со стационарными заправляемыми баллонами применяются профессиональными мастерами, выполняющими сварку труб достаточно часто.

Инструмент для нагрева труб в процессе пайки

металлическая щетка (ершик) для очистки поверхности труб от загрязнений и окислов. Для лучшей обработки материала также можно использовать мелкую наждачную бумагу.

Приспособление для очистки труб перед пайкой

Приобретать необходимый инструмент для выполнения единичной работы, например сборки трубопровода дома, нецелесообразно, так как финансовые затраты на покупку устройство достаточно высоки. Любой инструмент можно взять в аренду в специализированных магазинах.

Материалы

Сварка медных труб осуществляется при помощи:

• припоя;
• флюса.

Припой – это специальный сплав, предназначенный для заполнения пространства между трубами в процессе пайки. Материал повышает прочность шва и позволяет увеличить срок службы трубопровода.

В зависимости от температуры плавления различают следующие виды припоев:

мягкий или низкотемпературный. Температура плавления сплава не превышает 300ºС. В основе применяемого сплава находится свинец. Дополнительно добавляются олово, цинк или серебро. Мягкая пайка подходит для трубопроводов с температурой проходящего вещества не более 110ºС и с давлением не более 16 атмосфер. Указанные параметры соответствуют бытовым водопроводам;

Низкотемпературный сплав для пайки медных труб

твердый или высокотемпературный. Применяется для трубопроводов с повышенным давлением или температурой проходящей среды, например, для системы отопления. В основе сплава находится медь. В качестве дополнительных металлов используются серебро, цинк, титан. Температура плавления такого припоя в среднем составляет 700ºС.

Высокотемпературный сплав для пайки трубопроводов с повышенными характеристиками

Твердая и мягкая пайка производится при помощи дополнительного вещества – флюса, который выполняет следующие функции:

• дополнительно очищает места пайки от окислов, препятствующих образованию прочного соединения;
• обезжиривает соединяемые участки трубопровода;
• увеличивает растекаемость используемого для пайки припоя, тем самым повышая прочность соединения;
• защищает место стыка труб от окисления в процессе использования трубопровода.

Флюс может быть:

• высокотемпературным (более 450ºС);
• низкотемпературным (менее 450ºС).

Вид флюса подбирается под определенный вид пайки соответственно.

Флюс может изготавливаться:

• в жидком виде;
• в твердом виде;
• в виде пасты.

Разновидности флюсов для пайки

Этапы процесса

Рассмотрим процесс поэтапно для разных вариантов соединений.

Соединение при низкотемпературной пайке

Специалисты утверждают, что для такой работы нужно приобретать легкоплавкий припой и низкотемпературный флюс. Газовую горелку можно заправить смесью, в состав которой входят пропан, воздух или бутан.

Пламя нужно направлять строго по шву труб, перемещая по всей площади стыка. Это делается для равномерного нагревания всех участков. Не забывайте периодически промазывайте зазор припоем, постепенно он начнет плавиться. Как только пошло плавление, нужно отвести горелку, и вещество заполнит капиллярный зазор. Когда зазор полностью заполнился, деталям необходимо остыть в нормальных условиях, без перепада температур. Неостывшее соединение запрещается трогать.

Иногда не рекомендуется паять какие-либо изделия, в таких случаях отдают предпочтения сварке. Процесс практически ничем не отличается от паяния. Но перед тем как перейти к процессу сварки, ознакомьтесь с правилами техники безопасности и ходом работы. Вам понадобятся защитные очки.

Пайка высокотемпературного типа

Состав наполнителя газовой горелки меняется, теперь ее заполняют пропаном с кислородом или ацетиленом с воздухом. Разогрев не должен занимать много времени, устройство должно подавать синее пламя.

Пламя, как в случае с низкотемпературной пайкой, нужно подавать по всему стыку, меняя положение горелки. Когда металл разогреется примерно до 750 градусов, он станет темно-красного цвета. В этот момент нужно воспользоваться припоем, можно подогреть его горелкой. Однако припой в идеале должен нагреться от детали.

Изделию нужно сообщить такую температуру, при которой припой быстро расплавится и заполнит пространство между деталями. После полного заполнения нужно оставить конструкцию остывать.

Ремонт

Своими руками можно устранить возникшие неполадки в водопроводе или бытовой технике, например, холодильнике или сплит-системе.

Расслоение металла – часто встречающаяся проблема. В этом случае применяется высокотемпературная пайка, это значительно продлит срок службы системы. Нередкое явление – появление трещин на сгибах труб. Мастера рекомендуют применять низкотемпературную сварку.

В ремонте также перед началом работ необходимо очистить поверхности, иначе конструкция быстро выйдет из строя. При протечке фитинга придется вырезать эту часть трубы и впаять новую с новой муфтой. Если случилась поломка гайки или прокладки, то достаточно заменить только эту деталь.

Техника безопасности

Медь отличается высокой теплопроводностью, поэтому на руках обязательно должны быть рукавицы или перчатки, иначе ожога не избежать. Элементы берут только щипцами или защитными рукавицами.

Осторожно нужно применять флюс, следить, чтоб он не попал на тело. Иначе будет химический ожог

Если все-таки вещество попало на руки, нужно оставить работу и промыть место большим количеством мыльной воды.

Обратите внимание на одежду, в которой собираетесь выполнять работы. Это не должна быть синтетика, потому что данный материал легко воспламеняемый

Лучше выбрать одежду из натурального хлопка.

Мастера советуют новичкам перед началом работы потренироваться на обрезках труб. Так, после пары тренировок результат будет намного лучше.