Пайка медных труб и ее способы

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

Виды медных труб

Перед изготовлением трубопровода нужно выбрать детали. Среди покупных деталей выделяют два вида:

1. Неотожженные — высокопрочные элементы с низким показателем пластичности. Они не проходят дополнительную термическую обработку после изготовления.
2. Отожженные — элементы, которые проходят дополнительную термическую обработку. Они выдерживаются при температуре около 700 градусов по Цельсию. Материал обретает высокий показатель пластичности. Благодаря дополнительной термической обработке, они становятся более устойчивыми к воздействию критических температур.

Медные трубы различаются по толщине стенок и размеру бухт, в которых они продаются. По ГОСТу они должны изготавливаться из чистой меди.

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.

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

Методы соединения

Для коммутации медных труб между собой могут применяться несколько способов, зависящих от места проведения работы и требований к трубопроводу (он может быть монолитным или разборным).

Варианты монтажа соединений:

• сварка;
• пайка;
• фитинги.

Сварка медных труб осуществляется при помощи графитовых, вольфрамовых, медных или угольных электродов. Для организации соответствующих условий потребуется наличие азота, аргона или гелия. Работа проводится сварочным аппаратом постоянного тока или специальной горелкой. Этот метод имеет один серьезный недостаток, который заключается в значительном различии характеристик сварочного соединения и материала трубы. Это касается как химического состава и молекулярной структуры, так и способности проводить электричество и тепло. Доверять такую работу нужно только квалифицированному специалисту, так как любая ошибка может привести к расхождению шва.

Вместо довольно сложной для реализации сварки в обычных условиях практикуется пайка медных труб. Для этого используется газовая горелка или паяльная лампа. Существует низкотемпературная и высокотемпературная спайка, которые различаются типом припоя и режимом реализации.

Для создания неразъемного соединения медных труб используются также пресс-муфты и обжимные фитинги. Припой здесь заменен переходным кольцом. В первом случае для обжима применяются специальные клещи, во втором – накидные гайки (их зажимают с помощью ключа). Во время закручивания гаек необходимо добиться состыковки торцов медных трубок между собой. Благодаря притиранию металла достигается создание плотного и прочного соединения. Если надеть муфту правильно, соединение не будет протекать длительное время.

Коммуникации из медных труб и фитингов

Качественные медные трубы и фитинги, технические и эксплуатационные характеристики которых соответствуют международным стандартам ISO 9002, BS2 и DIN, сегодня выпускают как зарубежные, так и отечественные компании. Такие трубы, а также соединительные элементы для них успешно выдерживают высокое давление транспортируемых по ним сред, высокие и низкие температуры, механические воздействия, которым они могут подвергаться в процессе эксплуатации, транспортировки и хранения.

В отличие от популярных в наше время полимерных труб, медные трубные изделия не портятся от воздействия солнечных лучей, им не страшна коррозия, являющаяся настоящим бичом для изделий, изготовленных из черных металлов. По сроку службы, которым отличаются медные трубы и фитинги, с ними не сравнится ни одно подобное изделие, произведенное из другого материала. Примечательно, что медные изделия являются практически вечными, срок эксплуатации коммуникаций из них составляет не менее 100 лет.

Система отопления и водоснабжения из медных труб в частном доме

Трубные изделия, а также фитинги, изготовленные из меди, применяют для обустройства инженерных сетей различного назначения:

• систем отопления;
• кондиционирования воздуха;
• холодного и горячего водопровода;
• газовых коммуникаций.

Те из потребителей, которые принимают решение использовать трубные изделия из меди и медные фитинги, преимущественно применяют их для обустройства надежных и долговечных водопроводных сетей. Фитинги, изготовленные из меди, имеют более компактные размеры и выглядят намного аккуратнее, чем изделия, произведенные из черных металлов. Объясняется это тем, что при проектировании и изготовлении медных фитингов нет необходимости делать их стенки более толстыми, учитывая их дальнейшую коррозию, так как они ей просто не подвержены.

Монтаж своими руками медных труб в системе отопления

Существует несколько причин, объясняющих высокую популярность труб и соединительных элементов для них, изготовленных из меди:

• медь, как известно, обладает антисептическими свойствами, поэтому в водопроводах, изготовленных из этого металла, не развиваются болезнетворные микроорганизмы, а качество транспортируемой по ним воды даже улучшается;
• монтаж трубопроводов, для которых используются трубы и фитинги, изготовленные из меди, значительно проще, чем коммуникаций из черных труб;
• за счет высокой пластичности меди трубы из данного металла, когда в них замерзает вода, не лопаются, а просто деформируются; чтобы разрушить медную трубу, к ней необходимо приложить внутреннее давление, равное 200 Атм, а таких давлений в бытовых коммуникациях просто не бывает.

Правила пайки меди

При потребности спаять медное изделие или изделие, содержащее медные компоненты, нельзя дать однозначный ответ, как и чем лучше всего это сделать. Выбор способа и инструментов зависит от множества факторов, таких как размер и масса деталей, их состав. Учитывается и нагрузка, которой должны подвергаться уже спаянные изделия. Способов пайки несколько, и лучше знать их все, чтобы при необходимости выбрать наиболее подходящий.

Пайка крупных деталей

Схема капиллярной пайки меди.

Если паять нужно массивные или крупные детали, которые нельзя прогреть до нужной температуры при помощи паяльника, используется горелка и медный припой. Флюсом в этом случае служит бура. Прочность медно-фосфорного припоя выше, чем у стандартного оловянного.

На механически зачищенную трубу или проволоку наносится тонкий слой флюса. На трубу после этого надевается фитинг, также механически зачищенный. При помощи газовой горелки место соединения греется до тех пор, пока медь, покрытая флюсом, не поменяет цвет. Флюс должен стать серебристого цвета, после этого можно вносить припой. Расплавляется припой мгновенно и проникает в щель между трубой и фитингом. Когда капли припоя начнут оставаться на поверхности труб, припой убирают.

Не следует перегревать трубы, так как это не способствует появлению большего капиллярного эффекта. Напротив, медь, нагретая до черноты, хуже поддается пайке. Если металл начал чернеть, нагрев следует прекратить.

Пайка проводов или проволоки

Чтобы спаять тонкие медные провода, нельзя использовать припой на основе хлорида цинка, так как он разрушит медь. Если никакого флюса в наличии нет, можно в этом случае растворить в 10-20 мл воды таблетку аспирина.

Схема сварки меди в среде инертных газов.

Медный же провод или детали из проволоки различного сечения могут быть с легкостью прогреты для нужной температуры при помощи паяльника. Температурный режим должен быть тот, при котором плавится припой, оловянный или свинцово-оловянный, им же и производится спайка. Флюсы должны содержать канифоль или быть изготовленными на ее основе, может быть использовано паяльное масло или даже сама канифоль.

Поверхность провода очищается от грязи и оксидной пленки, после чего детали пролуживают. Этот процесс включает в себя нанесение на разогретую медь тонким слоем флюса или канифоли, а затем и припоя, который при помощи паяльника распределяется по поверхности как можно ровнее. Детали, требующие соединения, соединяют и еще раз прогревают паяльником до тех пор, пока уже застывший припой снова не начнет плавиться. Когда это происходит, паяльник убирают и соединение остывает.

Детали можно зажать в тисках так, чтобы расстояние между ними составляло 1-2 мм. На детали наносят флюс и нагревают их. К зазору между раскаленными деталями подносят припой, который расплавится и заполнит собой зазор. Температура плавления у припоя для пайки этим способом должна быть ниже, чем температура плавления меди, чтобы детали не деформировались. Деталь остывает, затем ее промывают водой и дорабатывают при необходимости наждачной бумагой до гладкости и однородности.

Пайка посуды или запаивание отверстий в меди

При запаивании посуды пользуются чистым оловом, температура плавления которого выше, чем у припоя оловянного или с содержанием свинца. Иногда для запаивания крупных деталей используются молотковые паяльники, нагреваемые на открытом огне газовой горелки или паяльной лампы. В дальнейшем все происходит по стандартной схеме: зачистка, флюс и лужение, соединение деталей и прогревание паяльником. Именно для этого паяльника удобен припой из чистого олова.

Изнутри в фитинге, как правило, присутствует кайма, препятствующая продеванию его на трубу насквозь. Ее можно удалить при помощи грубого напильника, если фитинг нужно надеть на трубу дальше предусмотренного и запаять таким образом ненужное отверстие.

Капиллярная методика соединения медных труб

Пайку медных труб, которую по праву считают самым надежным и прочным методом соединения медных деталей, выполняют, опираясь на принципы капиллярной технологии. В соответствии с данным эффектом, который основан на законах физики, жидкость может подниматься по капилляру, преодолевая силу тяжести, если между нижней и верхней точкой ее подъема имеется определенная дистанция.

Фитинги под пайку

Данный физический эффект позволяет паять медные трубы таким образом, чтобы расплавленный газовой горелкой припой равномерно распределялся по всей области создаваемого соединения. Для того чтобы эффективно выполнять такую пайку, можно располагать трубы в любом пространственном положении, главное, чтобы расплавленный припой подавался с нижней части формируемого соединения.

Более подробно процесс выполнения капиллярной пайки выглядит следующим образом:

• используя газовую горелку, место будущего соединения тщательно прогревают;
• в зазор между торцами соединяемых труб или между трубой и используемым фитингом подается расплавленный припой, который его полностью заполняет за счет капиллярного эффекта;
• полученному соединению дают полностью остыть;
• после полного остывания сформированного соединения его элементы тщательно зачищают, используя специальный чистящий состав.

При помощи пайки, основанной на капиллярном эффекте, соединяют элементы трубопроводов не только из меди, но и из черных металлов. В том случае, если в качестве соединительного элемента для медных труб используется стальной фитинг, то на место будущего соединения наносится слой специального флюса. В качестве припоя при выполнении пайки по капиллярной технологии применяется очень токая проволока, которая может быть изготовлена из олова, меди, а в отдельных случаях даже из серебра.