Пайка медных труб в домашних условиях своими руками: способы и технологии пайки

Пайка меди, почему стоит этому научиться

Применение медных труб для подачи воды в помещения ограничивается высокой стоимостью материалов. Но медь и сплавы на ее основе обладают повышенной эластичностью, что позволяет изготавливать магистрали сложной геометрической формы без риска надрыва стенок.

Химическая инертность материала позволяет располагать трубопроводы водоснабжения и отопления в толщине бетонных стен или перекрытий, не опасаясь коррозионного разрушения металла.

Технология пайки медных труб не требует использования агрессивных химических реагентов для удаления с поверхности слоя окислов. Легкоплавкие сплавы на основе олова и свинца имеют повышенную адгезию с медью, что упрощает процедуру подбора соединительного материала.

При нанесении припоя не происходит нагрева медного основания до высоких температур, вызывающих образование соединений с кислородом воздуха. Трубка при обработке не деформируется, при необходимости полученный стык разъединяется путем нагрева шва портативной газовой горелкой.

Способы паяния деталей из меди

Пайка считается оптимальным методом соединения медных деталей. В процессе работы расплавленный припой заполняет небольшой зазор между элементами, образуя при этом надежное соединение.

Наиболее распространены два способа получения таких соединений. Это высокотемпературная и низкотемпературная капиллярная пайка. Разберем, чем же они отличаются друг от друга.

Особенности высокотемпературных соединений

В этом случае процесс соединения элементов из меди проходит при температуре превышающей +450 градусов. В качестве припоя выбираются составы, основу которых составляют достаточно тугоплавкие металлы: серебро или медь.

Они дают прочный шов, устойчивый к механическим повреждениям и воздействиям высоких температур. Такое соединение называется твердым.

В процессе высокотемпературной капиллярной пайки температура превышает 450С, для образования соединения используется тугоплавкий припой BAg или BCuP

Особенность так называемой твердой пайки заключается в отжиге металла, это приводит к его размягчению. Поэтому, чтобы потери прочностных характеристик меди были минимальными, следует проводить охлаждение готового шва только естественным путем, без использования искусственного обдува или опускания детали в холодную воду.

Твердое соединение используется для труб диаметром от 12 до 159 мм. Высокотемпературная пайка используется для соединения газовых труб.

В сантехнике она используется в процессе сборки водопроводов для монолитной состыковки деталей, диаметр которых превышает 28 мм. Кроме того, такое соединение используется в случаях, когда температура жидкости, циркулирующей в трубах, может превышать +120 градусов.

Высокотемпературная пайка применяется и для сборки отопительных систем. Ее достоинством считается возможность обустройства отвода от ранее смонтированной системы без ее предварительного демонтажа.

Низкотемпературная пайка в деталях

Мягкой или низкотемпературной пайкой называется соединение медных деталей, в ходе которого используется температура ниже +450С. В качестве припоя в этом случае подбираются мягкие легкоплавкие металлы, например, олово или свинец.

Ширина шва, образованного такой пайкой, может колебаться от 7 до 50 мм. Получившееся соединение называют мягким. Оно менее прочное, чем твердое, однако имеет ряд значимых преимуществ.

В процессе низкотемпературной пайки образуется так называемое мягкое соединение. Оно менее прочное, чем твердое, поэтому не может использоваться при соединении газовых труб

Основное отличие заключается в том, что в процессе пайки отжига металла не происходит. Соответственно, его прочность остается прежней.

Кроме того, температура в процессе низкотемпературной пайки не такая высокая, как при проведении высокотемпературной. Поэтому она считается более безопасной. Так называемые мягкие соединения используются для сборки труб небольшого диаметра: от 6 и до 108 мм.

В сантехнике низкотемпературные соединения медных труб используются для монтажа водопроводных магистралей и отопительных сетей, но при условии, что температура циркулирующей в них жидкости будет меньше +130 градусов. Для газовых трубопроводов использование соединений такого типа строго запрещено.

Достоинства и недостатки спаивания проводов

Пайка заметно выигрывает перед большинством других методик соединения проводов. Из основных ее достоинств отмечается:

1. Дешевизна. Достаточно 1 раз приобрести паяльник и комплект припоя с флюсом, и получится надежно спаять тысячи проводов.
2. Простота. Научиться пользоваться паяльником возможно за 1 час.
3. Надежность соединения. Контакт уступает по электрическим и механическим свойствам разве что сварке. Клеммы Wago, обжимки и, тем более, скрутки не способны обеспечить столь качественный контакт, как пайка.
4. Универсальность. Возможно одновременно соединять жилы кабелей разного сечения. Причем их количество в одной точке контакта неограниченно.
5. Спайка проводов разрешена по ПУЭ. Получаемое соединение надежно.
6. Не нужен громоздкий сварочный трансформатор. Переносить паяльник гораздо легче.

У этого способа соединения имеются и недостатки:

1. Для работы стандартного паяльника требуется розетка с сетевым напряжением 220 В. Недостаток слабый. Существуют паяльники, работающие от встроенного аккумулятора и даже от газа. Последние вообще не требуют электричества.
2. Соединение получается неразборным. Спаянные между собой провода возможно рассоединить только при помощи паяльника и повторного расплавления припоя.

Особенности труб из меди

Химический состав, который используется при производстве медных труб, на 99% состоит из меди, но допускаются незначительные примеси олова, железа, сурьмы, свинца.

Трубы из меди бывают твёрдыми (не отожжёнными) и мягкими (отожжёнными). Во время изготовления при механической обработке медный материал теряет свою природную пластичность.

Это свойство можно возвратить путём отжига металла, то есть, нагрева его до 600—700 градусов с последующим охлаждением в естественных условиях. В результате таких действий медная труба получает некоторые технологические преимущества перед твёрдой медью. Конечно, мягкая труба проигрывает в прочности, но зато намного превосходит в пластичности, что увеличивает значение её удлинения при разрыве на 40—60%. Это означает, что мягкую трубу можно легко изгибать, не опасаясь её разрыва. Благодаря пластической деформации меди, такие трубы могут исключить разрыв водопровода при случайном его замораживании.

Медные трубы обладают такими достоинствами:

• 
  долговечность эксплуатации;
• прочность;
• способность легко подвергаться обработке;
• не боятся ультрафиолетового излучения;
• выдерживают максимально высокие температуры;
• безаварийно работают под высоким давлением;
• обладают бактерицидными свойствами;
• не поддаются коррозии;
• имеют высокую теплопроводность и гладкую поверхность.

Конечно, более высокую стоимость меди, в сравнении с другими современными материалами можно отнести к её недостаткам, но технология пайки позволяет сэкономить на фитингах.

Методы пайки медных деталей

Неразъёмное соединение труб на промышленных объектах, как и пайка меди в домашних условиях, осуществляется двумя методами:

1. Высокотемпературный способ — применяется на трубопроводах, эксплуатируемых при высоких температурах и с большой нагрузкой. Расплавление припоя этим методом происходит при температуре 600—900℃.
2. Низкотемпературный метод — используется для систем бытового назначения. При использовании мягкого припоя нагревание места пайки достигает 450℃, а для твёрдого припоя — более 450℃.

Инструменты и приспособления

Конечно, для пайки медных труб своими руками в стандартном исполнении можно использовать многие элементы, которые несложно обнаружить в собственных домашних запасах. В крайнем случае придётся приобрести специальные приспособления для выполнения технологического процесса пайки. Итак, чтобы произвести качественный монтаж медных изделий может понадобиться:

1. Ручной труборез, который позволит получить строго перпендикулярный разрез трубы.
2. Приспособление для снятия фаски — служит для удаления различных заусенцев и закругления места разреза.
3. Расширитель труб поможет во многих ситуациях обойтись без применения фитингов. Для пайки нужно увеличить диаметр одного конца трубы, чтобы туда вставить другую заготовку.
4. Щётки и ёршики помогут очистить от окиси место пайки труб.
5. Для повышения безопасности работ на сопло горелки нужно установить рефлектор (отражатель) огня, который поможет защитить горючие материалы, расположенные вблизи места работы. Это предотвратит потери тепла и обеспечит равномерный прогрев трубы.
6. Газовая горелка является основным инструментом для пайки медных труб. Существует несколько разновидностей горелок- от высокопроизводительных моделей до бытовых устройств.

По мощности горелки подразделяют:

1. Для разогрева труб и пайки мягким припоем.
2. Для проведения работы твёрдым или мягким припоем (полупрофессиональные).
3. Для осуществления пайки твёрдым припоем (профессиональные).
4. Термофеном можно разогреть легкоплавкий припой. Такой инструмент способен давать струю горячего воздуха до 650℃.

Расходные материалы и инструменты

Кроме труб и фитингов, понадобятся еще горелка, припой и флюс — для самой пайки. А еще трубогиб и несколько сопутствующих мелочей для обработки перед началом работ.

Мягкие

Такие расходные материалы используются для соединения водопроводов. При этом диаметр труб, которые нужно соединить может достигать 10 см. Пайка меди мягким припоем применяется в тех случаях, когда соединённые детали не будут нагреваться выше 130 градусов по Цельсию. К мягким расходным материалам относятся:

• сплавы свинца и олова;
• соединения с малым процентным содержанием олова;
• специальные составы.

По мнению покупателей, самым популярным считается сплав олова и меди. Он отлично подходит для соединения медных изделий. Кроме того, он экономично расходуется.

Твердые

Пайка меди твердыми составами возможна, если необходимо сделать прочный шов, который будет выдерживать воздействия факторов окружающей среды. К ним относятся:

• сплав меди и цинка;
• однородная медь;
• соединение меди и фосфора.

Существует два типа твердых составов: тугоплавкие и легкоплавкие. Чтобы сделать крепкое соединение, рекомендуется использовать многокомпонентный состав.

Флюс и паяльная паста

Флюс для пайки медных труб имеет огромное значение для образования качественного соединительного шва. Он может быть низкотемпературным с активностью до 450 ℃, и высокотемпературным — более 450 ℃.

Применение флюса необходимо в случае:

• качественной очистки поверхности соединяемых труб от окислов;
• защиты места соединения от кислорода, который содержится в воздухе;
• повышения сцепления припоя с поверхностью металла;
• улучшения процесса растекания припоя.

На сегодняшнее время существуют следующие разновидности флюсов:

• активированные;
• кислотные;
• некислотные;
• антикоррозийные.

Паяльная паста представляет собой густую массу, состоящую из флюса, маленьких частиц припоя и добавок специального действия. Такой состав часто применяется на промышленных предприятиях при пайке радиотехнических деталей на печатных платах. Форма в виде пасты очень удобна для нанесения на мелкие детали.

Припой и флюс

Пайка медных труб любого типа происходит при помощи флюса и припоя. Припой — это сплав обычно на основе олова с определенной температурой плавления, но обязательно ниже чем у меди. Он подается в зону пайки, разогревается до жидкого состояния и затекает в соединение. После остывания обеспечивает герметичное и прочное соединение.

Для любительской пайки медных труб своими руками подойдут припои а основе олова с добавлением серебра, висмута, сурьмы, меди. Лучшими считаются составы с добавлением серебра, но они наиболее дорогие, оптимальные — с медной добавкой. Есть еще с добавкой свинца, но они не должны использоваться при разводке водопровода. Все эти виды припоя обеспечивают хорошее качество шва и легкую пайку.

Флюс и припой — необходимые расходные материалы

Мягкий припой продается в небольших катушках-бобинах, жесткий — в пачках, нарезанный на куски.

Перед началом пайки место соединения обрабатывают флюсом. Флюс — это жидкое или пастообразное средство, которое обеспечивает затекание расплавленного припоя в соединение. Особо выбирать тут нечего: подойдет любой флюс для меди. Еще — для нанесения флюса понадобится маленькая кисточка. Лучше — с натуральной щетиной.

Виды припоев

Соединение меди и её сплавов можно производить как низкотемпературной, так и высокотемпературной пайкой. Имеется множество мягких и твёрдых материалов, которые способны обеспечить идеальное крепление деталей из металла.

Применение припоев с низкой температурой плавления позволяет спаять детали в условиях, мало влияющих на прочность меди, но при этом соединительный шов имеет худшие механические параметры. Припои для высокотемпературного соединения увеличивают прочность места стыковки металлов, но требует определённых навыков, чтобы исключить пережог меди.

Существует большое количество бессвинцовых припоев, которые способны обеспечить довольно высокое качество стыковочных работ. В основном это сплавы олова (95—97%) с медью, сурьмой, висмутом, серебром, селеном. Лучшими свойствами обладают серебросодержащие припои. Широкое применение получили и трёхкомпонентные виды, в состав которых входит олово, медь и серебро. Использование оловянно-свинцовых припоев ограничено из-за вредности свинца.

Высокотемпературную пайку осуществляют твёрдыми припоями медно-фосфорного состава. Такие составы при соединении двух медных деталей не требуют применения флюсов. Очень благоприятно влияет на качество стыковки одинаковый коэффициент термического расширения меди.

Изготавливают твёрдые припои в виде профильных стержней, а мягкие — в виде проволоки диаметром 2—3 мм.

Теория

Медь – один из древнейших металлов, который используется людьми для создания различных украшения, приспособлений и коммуникаций. Характеризуется высокой пластичностью и розовато-красным цветом, иногда с золотистым оттенком. В домашнем хозяйстве медь наиболее часто применяется в водопроводных трубах, в отоплении, т. к. она не поддается коррозии и устойчива к перепадам температур.

Существует множество видов пайки, для меди применяется капиллярная. Она позволяет максимально аккуратно и прочно соединить две части трубопровода или радиодеталей. Также это термическое воздействие делится на:

1. Высокотемпературное;
2. Низкотемпературное.

Высокотемпературная пайка характеризуется более высокой прочностью шва. Помимо этого она позволяет обеспечить соединению термоустойчивость, что очень важно для различных коммуникаций. Но при этом, этот вид работ не используется на резьбовых соединениях. Для проведения такой пайки требуется специальное оборудование – горелка с пьезоподжигом и ацетилом, пропаном.

Низкотемпературная используется при работе с мягкими припоями (пастями, гелями). Главное достоинство этой методики – простота и легкость проведения работ. Проводится при температуре ниже, чем 425 градусов, поэтому спайка может производиться даже паяльником. Он заключается в том, что под воздействием определенной температуре припой, нанесенный на зазор между деталью и соединяемым участком, расширяется, закрывая собой зазор.

Также есть одно важное правило, которое нельзя нарушать ни в коем случае. Пайка меди и алюминия, или алюминия с латунью строго запрещена. Она выполняется для электрических проводов, например, если нужно разветвить проводку в старых домах. Это запрещено из-за разности линейного теплового расширения металлов и вероятности короткого замыкания в месте стыка.

Сварка

Рассмотрим, как осуществляется трубная пайка меди и своими руками:

1. Любая технология подразумевает подготовку трубы. Вам понадобится обрезать коммуникацию до нужного размера и обработать концы фаскоснимателем. Это нужно для того, чтобы следующий элемент при соединении не повредился и получилось максимально жесткое сцепление деталей;
2. На край трубы из меди наносится флюс для пайки, его же намазывают на фитинг или другую трубу. После нужно аккуратно вставить коммуникации друг в друга. Если распайка производится самофлюсующимся припоем или электродом, то флюс можно не использовать;
3. В стык вставляется выбранный припой. Нужно отметить, что если используется паста, то её нужно наносить после флюса. Под воздействием определенной температуры вещество начнет плавиться, заполняя собой свободное пространство в трубе. Очень важный момент: на припой нельзя воздействовать прямым огнем, он должен расплавиться только от тепла разогретой трубы;
   Если используется лужение, то флюс и припой наносятся очень тонким слоем, иначе в противном случае, на месте пайки образуется некрасивый объемный шов. Если осуществляется ремонт замков или радиодеталей (usb, контактов), то это может нарушить процесс работы элемента;
4. После окончания нагрева инструмент убирается. В этот момент трубу нельзя двигать – соединение еще слишком пластичное, при повороте металлических отводов можно повредить крепление. Остывают медные трубы естественным путем;
5. Остается только удалить остатки припоя или флюса щеткой, абразивной бумагой или кистью. Место стыка не рекомендуется переохлаждать первые сутки, когда процесс застывания металла не завершен.
   Купить все необходимые инструменты, которыми производится пайка бронзы или меди, можно в любом электрическом магазине, цена зависит от категории. Горелки стоят от 3 долларов до нескольких десятков, стоимость припоя начинается от 5 у. е., флюса – от 3.

Монтаж медных труб с трубами из других материалов

Есть несколько важных моментов, связанных с возможностями монтажа медных труб с трубами из других материалов:

• Соединения меди и латуни, меди и пластика и меди и стали неопасны и не вызывают коррозии материалов.
• Установка оцинкованной стали и меди может отрицательно сказаться на состоянии трубы из оцинкованной стали: химические процессы между медью и цинком приводят к разрушению цинка.

Поэтому если есть необходимость соединения оцинкованной и медной труб, то оно возможно только через латунный фитинг и только в одном направлении: по течению воды от оцинкованной трубы в медную.

Коррозия оцинкованной трубы при неправильной пайке с медной

Для бытового водопровода в России это возможный выход: почти всегда центральный водопровод использует сталь или оцинкованную сталь, поэтому медную сантехнику в квартире можно приобретать без сомнений.
Медные трубы соединяются со стальными или пластиковыми только при помощи отжимных фитингов из латуни. Основной крепеж системы осуществляется через зажимную гайку и зажимное кольцо фитинга: они закручиваются на стандартное число оборотов, прописанное в технической документации фитинга, и обязательно регулярно проверяются в период эксплуатации на наличие ослаблений и возможных протечек.

Ход работы

Сварка медных труб проходит следующим образом:

1. Отрезаем деталь нужной длины. Лучше всего с этим справиться труборез, который несколько раз прокручивается вокруг арматуры, при этом каждый раз немного подкручивается зажимной болт. При таком способе разрезания срез получится ровным, а задиры будут только на внутренней поверхности. Лучше приобрести качественный инструмент, чтобы края были идеально ровными, это сэкономит время и силы при дальнейшей работе с деталью;
2. В результате резки должен получиться идеальный срез без зазубрин, поэтому далее потребуется фаскоснимателем снять излишки металлической стружки со стенок. После этого внутренняя поверхность необходимо обезжирить и проделать те же манипуляции со следующей деталью.
3. Берется труборасширитель, который легко увеличивает разъём одной из деталей, чтобы при соединении нескольких получить литую конструкцию.
4. Далее следует нанести флюс для пайки медных труб. Делать это лучше с особой аккуратностью, так как излишки флюса могут привести к нарушениям технологии и герметичности спаиваемых поверхностей. Берется специальная кисточка и паста для пайки, которая наносится на вставляемую деталь. Излишки сразу необходимо убрать.
5. Если соединение проводится с использованием фитингов, то нужно соединить детали максимально быстро. Быстрота требуется для того, чтобы не попали пыль и грязь на флюс. После соединения, нужно закрутить фитинги до упора. В процессе прокручивания флюс равномерно распределяется между поверхностями соединения.
6. После всех проведенных манипуляций приступают непосредственно к сварке. Берется горелка, включается и прогревается. Далее пламя направляют на стык медных изделий. Прогревание поверхности проводят по всей площади стыка, чтобы нагрев поверхности проходил равномерно. Затем к разогретой поверхности подносится проволока, которая начинает от прикосновения к разогретой поверхности плавиться.
   В процессе низкотемпературной сварки важно не расплавить оловянную проволоку (или другой используемый состав для пайки), а разогреть поверхности свариваемых труб. В качестве припоя могут использоваться различные металлы с температурой плавления ниже, чем у меди (температура плавления меди 1083,4 °С).
7. После остывания получившаяся конструкция будет готова к использованию.

Как паять трубы для водопровода

Преимущества медных конструкций для водопровода перед аналогами из пластика и других видов стали:

• выдерживает температуру нагревания до 600 градусов;
• рабочее давление достигает 100 бар;
• максимальная нагрузка превышает цифру в 550 атмосфер;
• устойчивость к перепадам давления и температур;
• легкая замена в случае аварий – потребуется заменить только участок, на котором произошла авария;
• использование медных труб именно для водопровода увеличивает срок эксплуатации еще на несколько десятков лет. Это связано с тем, что хлор из водопроводной воды окисляет внутренние стенки, в результате чего образуется тонкая пленка защитного слоя;
• при высоких температурах пластик начинает испаряться, а со временем на стенках образуется низкомолекулярная органика. Медные же изделия устойчивы к любым температурам и обладают антибактериальными свойствами.

Для водопровода паять медные трубы, как и конструкции отопления и охлаждения, можно в домашних условиях с использованием обычных инструментов, которые зачастую у каждого мастера есть дома.

Важно! При пайке водопровода припой для медных труб лучше выбирать без содержания кадмия или свинца, так как эти материалы токсичны.

Особенности пайки для кондиционеров

Спаять медные трубки, как правило, можно в несколько этапов:

• Разметка будущей системы охлаждения.
• Штробление стен.
• Непосредственная сварка медных арматур.

Пайка медных труб для кондиционирования обладает следующими особенностями:

• распил ножовкой не рекомендуется – оставшиеся зазубрины внутри отрезанной детали могут создавать затруднения в проведении газа и жидкостей, а также могут стать причиной развития коррозии;
• особое внимание уделите дренажной трубе, которая устанавливается под определенным углом, в ином случае будут проблемы с отведением конденсата;
• запуск и проверка охлаждения проводятся только после полного застывания припоя и охлаждения медных конструкций.

В стене медные конструкции должны находиться в специальной поролоновой или пластиковой шубке.

Важно! При пайке медных арматур для кондиционирования большое значение носит соблюдение всех правил безопасности.

Что нужно для пайки паяльником

Кроме самого паяльника нужны будут припои, канифоль или флюсы, желательно иметь подставку. Еще в процессе работы может потребоваться небольшой напильник и маленькие пассатижи.

Канифоль и флюсы

Чтобы получить хорошее соединение проводов, необходимо их очистить от загрязнений, в том числе и от оксидной пленки. Если моно-жилы еще можно очистить вручную, то многожильные проводники нормально зачистить не удастся. Их обычно обрабатывают канифолью или флюсом — активными веществами, которые растворяют загрязнения, в том числе и оксидную пленку.

И канифоль и флюсы работают неплохо, только флюсами пользоваться проще — можно окунуть кисточку в раствор и быстро обработать провода. В канифоль надо проводник положить, затем разогреть его паяльником, чтобы расплавленное вещество обволокло всю поверхность металла. Недостаток использования флюсов — если они остаются на проводах (а они остаются), постепенно разъедают прилегающую оболочку. Чтобы этого не случилось, все места пайки надо обработать — смыть остатки флюса спиртом.

Канифоль считается универсальным средством, а флюсы можно подбирать в зависимости от металла, который собираетесь паять. В случае с проводами это медь или алюминий. Для медных и алюминиевых проводов берут флюс ЛТИ-120 или буру. Очень неплохо работает самодельный флюс из канифоли и денатурированного спирта (1 к 5), кроме того его просто сделать своими руками. В спирт добавить канифоль (лучше пыль или очень мелкие ее кусочки) и встряхивать до растворения. Потом этим составом можно обрабатывать проводники и скрутки перед пайкой.

Припои для пайки паяльником медных проводов используют ПОС 60, ПОС 50 или ПОС 40 — оловянно-свинцовые. Для алюминия больше подходят составы на основе цинка. Наиболее распространенные — ЦО-12 и П250А(из олова и цинка), марки А (цинк и олово с добавлением меди), ЦА- 15 (цинк с алюминием).

Очень удобно пользоваться припоями, в состав которых входит канифоль (ПОС 61). В этом случае отпадает необходимость в предварительной обработке каждого проводника в канифоли отдельно. Но для качественной пайки паяльник надо иметь мощный — 80-100 Вт, который может быстро разогреть до необходимых температур место пайки.

Вспомогательные материалы

Для того чтобы нормально паять паяльником провода нужны еще:

Подставка. Может быть она из металла полностью или на деревянной/пластиковой подставке закрепленные металлические держатели для паяльника. Также удобно, если есть небольшая металлическая коробочка для канифоли.

Паять паяльником удобнее с подставкой самодельной и фабричной — не очень важно
Напильник. Перед работой затачивают дало паяльника. Оно должно быть ровным и чистым без следов нагара. Тогда паяется легко.

Так надо затачивать жало паяльника
Пассатижи. Удерживать провода пальцами во время пайки сложно — медь и алюминий имеют высокую теплопроводность, что приводит к быстрому нагреву близлежащих участков. Потому паять паяльником провода удобнее, если их удерживать пассатижами. Только должны инструмент должен быть миниатюрным, с тонкими ручками и губками. В принципе, можно использовать пинцет, но на его верхушку (где держатся пальцами) желательно надеть термоусадочную трубку — сталь тоже быстро нагревается.

Пассатижи — для того чтобы придерживать провода

Для смывки флюса может потребоваться спирт, для изоляции — изолента или термоусадочные трубки различных диаметров. Вот и все материалы и инструменты, без которых пайка паяльником проводов невозможна.

Пайка медных труб газовой горелкой

В первую очередь на концы соединяемых труб нужно нанести флюс . Для этих целей при помощи кисточки наносим одну каплю флюса на наружную часть той трубы, которая будет вставляться в другую. Флюсом трубу промазываем полностью, на всю глубину захода.

Затем берём и аккуратно вставляем одну трубу в другую до упора. Как только трубы соединены, можно зажигать газовую горелку и осуществлять пайку. Действовать нужно достаточно быстро, поскольку припой легко плавится.

Сначала хорошо прогреваем место соединения труб, промазанное флюсом, а затем подносим к нему пруток припоя. Как только припой начал плавиться, нужно добиться равномерного его растекания по всему месту соединения, слегка, по возможности, проворачивая медные трубы. При этом важно добиться, чтобы не было щелей в месте соединения, а припой не свисал бы со стыка в виде застывшей капли.

Процесс пайки электропаяльником

Вся технология пайки паяльником проводов может быть разделена на несколько последовательных этапов. Все они повторяются в определенной последовательности:

• Подготовка проводников. При пайке проводов они освобождаются от изоляции. После этого с них механическим путем удаляется оксидная пленка. Можно использовать небольшой кусок наждачной бумаги с мелким зерном. Металл должен блестеть и быть светлым.
• Лужение. Разогревают паяльник до температуры плавления канифоли (при прикосновении начинает активно плавится). Берут проводник, подносят к куску канифоли, прогревают паяльником так, чтобы вся зачищенная часть провода оказалась погруженной в канифоль. Затем на жало паяльника берут каплю припоя и разносят его по обработанной части проводника. Припой быстро растекается, покрывая тонким слоем провод. Чтобы он распределялся быстрее и равномернее, провод немного поворачивают. После лужения медные проводники теряют красноту, становясь серебристыми. Так обрабатывают все провода, которые надо будет припаивать
  

Вот, собственно и все. Таким же образом можно спаять два или более провода, можно припаять провод к какой-то контактной площадке (например, при пайке наушников — провод припаять можно к штекеру или к площадке на наушнике) и т.п.

После того, как закончили паять паяльником провода и они остыли, соединение необходимо изолировать. Можно намотать изоленту, можно надеть, а потом разогреть термоусадочную трубку. Если речь идет об электропроводке, обычно советуют сначала навернуть несколько витков изоленты, а сверху надеть термоусадочную трубку, которую прогреть.

Отличия технологии при использовании флюса

Если используется активный флюс, а не канифоль, процесс лужения изменяется. Очищенный проводник смазывается составом, после чего прогревается паяльником с небольшим количеством припоя. Далее все как описано.

Есть отличия и при пайке скруток с флюсом. В этом случае можно каждый провод не лудить, а скрутить, затем обработать флюсом и сразу начинать паять. Проводники можно даже не зачищать — активные составы разъедают оксидную пленку. Но вместо этого придется места пайки протирать спиртом — чтобы смыть остатки химически агрессивных веществ.

Особенности пайки многожильных проводов

Описанная выше технология пайки подходит для моножил. Если провод многожильный, есть нюансы: перед лужением проводки раскручивают чтобы можно было все окунуть в канифоль. При нанесении припоя надо следить чтобы каждый проводок был покрыт тонким слоем припоя. После остывания, провода снова скручивают в один жгут, дальше можно паять паяльником как описано выше — окунув жало в припой, прогревая место спайки и нанося олово.

Можно ли паять медный провод с алюминиевым

Соединение алюминия с другими химически активными металлами напрямую делать нельзя. Так как медь — химически активный материал, то медь и алюминий не соединяют и не паяют. Дело в слишком разной теплопроводности и разной токопроводимости. При прохождении тока алюминий нагревается больше и больше расширяется. Медь греется и расширяется значительно меньше. Постоянное расширение/сужение в разной степени приводит к тому, что даже самый хороший контакт нарушается, образуется токонепроводящая пленка, все перестает работать. Потому медь и алюминий не паяют.

Если возникает такая необходимость соединить медный и алюминиевый проводники, делают болтовое соединение. Берут болт с подходящей гайкой и три шайбы. На концах соединяемых проводов формируют кольца по размеру болта. Берут болт, надевают одну шайбу, затем проводник, еще шайбу — следующий проводник, поверх — третью шайбу и все фиксируют гайкой.

Есть еще несколько способов соединить алюминиевую и медную линии, но пайка к ним не относится. Прочесть о других способах можно тут, но болтовое — наиболее простое и надежное.

Инструкция пайки медных труб и фитингов

Методика пайки по инструкции позволяет получить герметичные паяные соединения между трубой и фитингами из меди и медного сплава, как в цеховых, так и в полевых условиях.

Навыки и знания инструкции необходимы для получения качественно спаянного соединения. Поэтому рассмотрим технологическую инструкцию пайки, в первую очередь, мягким припоем.

Подготовительная часть: измерение медной трубы и резка

Необходимо точно измерить длину каждого сегмента медной трубы. Следует подчеркнуть: неточность измерений сопровождается риском снижения качества соединения. Если медная труба чрезмерно коротка, то есть не достигает дна чашки фитинга, такое соединение характеризуется неправильным.

Напротив, когда отрезок медной трубы чрезмерно длинный, появляется риск деформации узла, что негативно влияет на срок службы паяного соединения. Об этом отмечает инструкция пайки, в частности.

Проведение замеров сегментов соединительного узла – процедура необходимая для точного формирования монтажного участка на основе медных труб и фитингов Разрезается медная труба на измеренную длину. Резку допускается выполнять различными способами, но с учётом получения обрезанного торца ровно под прямым углом. Трубу медную рекомендуется резать дисковым ножом. Также допустимо применять:

• ножовку,
• абразивный круг,
• стационарную или переносную ленточную пилу.

Следует принять меры по исключению возможных деформаций стенок в процессе резки медной трубы.

Часто используемый механический ручной инструмент – труборез дисковый, при помощи которого удобно, быстро и просто делать ровный отрез по всей окружности медной трубы

Инструкция пайки: развёртывание области отреза

Требуется развернуть отрезанные торцы медной трубы до полного внутреннего диаметра, тем самым удалить микроскопические заусенцы, неизбежно образующиеся в процессе операции резки.

Если шероховатую внутреннюю кромку не удалить путём развертывания, существует риск возникновения эрозионной коррозии по причине локальной турбулентности и увеличенной локальной скорости потока в трубе.

Правильно развернутая область медной трубы обеспечивает гладкую поверхность для хода агента во внутренней области. Также следует удалить заусенцы на наружной стороне отрезанной области медной трубы после операции резки, обеспечив тем самым надлежащее сочленение с чашей фитинга.

Развёртка внутренней области по торцевому отрезу медной трубы – другими словами, очистка внутренней стенки по линии отреза от заусенцев и выравнивание кромки по кругу Инструменты, используемые для разворачивания трубных торцов, включают:

• полукруглые или круглые напильники,
• карманный складной нож,
• другой подходящий инструмент удаления заусенцев.

Если работы проводятся с мягкой (отожженной) медной трубой, необходимо соблюдать осторожность, так как есть риск деформирования конечной части медной трубы приложенными усиленными действиями.

На случай непреднамеренной деформации мягкой медной трубы, округлость можно восстановить с помощью калибровочного инструмента — пробки и калибровочной муфты.

Инструкция пайки: очистка области пайки

Удаление оксидов и поверхностного загрязнения на концевых (в местах реза) частях медных труб и установочных фитингов имеет решающее значение для корректного распределения припоя в области соединения.

Невыполнение очистки соответствующим образом приводит к снижению капиллярного эффекта и, в конечном итоге, снижает прочность спаянного узла.

Поэтому требуется лёгкая шлифовка (зачистка) концевой области медной трубы, как правило, посредством стандартной наждачной бумаги, нейлоновых абразивных прокладок, металлической щётки.

Согласно инструкции пайки, шлифовка производится на участке поверхности, немного превышающем глубину чашек установочных фитингов.

Зачистка трубной поверхности посредством классического обрабатывающего материала – наждачной бумаги. Инструкция пайки требует применять мелкозернистую «шкурку» Капиллярное пространство между телом медной трубы и телом фитинга составляет приблизительно 0,1 мм. Припоем этот зазор заполняется благодаря капиллярному действию.

Размер зазора является критическим параметром, определяющим эффективность заполнения зазора припоем и, как следствие, прочность соединения.

Медь — относительно мягкий металл. Очевидно, когда с конца трубки или фитинга снимается чрезмерное количество материала, слишком свободная посадка деталей способна привести к соединению низкого качества.

Допускается химическая очистка сочетаемых поверхностей, если концевые части медной трубы и фитинга тщательно промыть после такой операции. Как правило, производители химических средств очистки предоставляют инструкции на этот счёт.

Выполнение очистки внутренней поверхности фитинга – составляющего компонента соединения, формирующего рабочий узел сегмента системы Не следует прикасаться к уже очищенным поверхностям медных деталей голыми руками или масляными перчатками. Жировые отложения кожи рук, а также любые смазочные масла, попадающие на зачищенные поверхности сочленяемых деталей, ухудшают процесс пайки.

Инструкция пайки: применение флюса под припой

Процесс создания паяных соединений обязательно предполагает использование флюса. Благодаря обработке поверхностей флюсом, дополнительно растворяются и удаляются следы оксида с поверхностей, подлежащих соединению.

Нанесением флюса очищенные поверхности защищаются от окисления в момент нагревания горелкой. Флюс способствует лучшему смачиванию поверхностей металлическим припоем, поэтому однозначно рекомендуется инструкциями ASTM B 813.

Наложение флюса на тело медной трубы в области сопряжения конечной части с чашей фитинга. Аналогичное действие проводят внутри фитинга. Используется рабочая кисточка и защитные перчатки Наносить тонкий ровный слой флюса на поверхность медной трубы и фитинга рекомендуется специальной кистью. Согласно инструкции пайки, делается это немедленно после выполнения операции очистки, дабы исключить образования новых окислов (чистая медь окисляется очень быстро).

Флюс нельзя наносить пальцами рук. Химические вещества, присутствующие в составе флюса чрезвычайно вредны для глаз, организма, открытых ран.

Кроме того, чрезмерное количество флюса, остаток этого вещества после пайки, нередко способствует образованию коррозии, приводящей к перфорированию стенки медной трубы, фитинга или обеих частей соединения.

Инструкция пайки: сборка медного узла

Вставить концевую часть медной трубы внутрь чашки фитинга. Убедиться в плотном прилегании торца медной трубы к основанию чашки фитинга.

Вращательным движением провернуть медную трубу на четверть-половину оборота, что обеспечит равномерное покрытие внутреннего сегмента флюсом.

Удалить излишки флюса с наружной поверхности медной трубы и фитинга с помощью технической ветоши. Зафиксировать медную трубу и фитинг в сборе, обеспечивая тем самым равномерное капиллярное пространство по окружности соединения.

Соединительный узел на основе комплектующих деталей трубы и фитинга собирается в единое целое. Медную трубу слегка проворачивают в чаше фитинга, излишки флюса снимают ветошью Равномерность капиллярного пространства обеспечит качественное капиллярное течение расплавленного припоя. Следует помнить, чрезмерный зазор стыка приводит к растрескиванию припоя в условиях напряжения или вибрации. Сделанное соединение фактически готово к пайке. Процесс пайки рекомендуется провести, не откладывая на долгое время.

Инструкция пайки: нагрев узла медного соединения

При работе с открытым пламенем, высокими температурами и легковоспламеняющимися газами необходимо следовать инструкции ANSI / AWS Z49.1 и аналогичной. Нагрев собранного узла выполняют пламенем газовой горелки, направленным перпендикулярного по отношению к медной трубе.

Медная труба отводит начальное тепло на чашку фитинга, тепло равномерно распределяется по всей области соединительного узла. Степень предварительного нагрева зависит от размера собранного узла.

Предварительный нагрев узла выполняют равномерной проводкой пламени горелки по всей окружности медной трубы, с целью достижения надлежащей температуры для полной области соединения.

Процедура предварительного нагрева соединяемых деталей узла имеет свои особенности. В частности, нагрев осуществляется от нижней части к верхней с упором именно на нижнюю область Выполняя соединения горизонтального монтажа, следует избегать непосредственного предварительного нагрева верхней части узла. Такая техника поможет избежать пригорания флюса.

Естественная тенденция повышения температуры обеспечит достаточный предварительный нагрев верхней части сборки. Затем пламя горелки перемещают на чашку фитинга. Прикладывают пламя грелки попеременно к чашке фитинга и медной трубе на расстоянии, равном глубине чаши фитинга.

Опять же, предварительно нагревая окружность узла, как описано выше с помощью горелки у основания установочной чашки, периодически контактируют прутком припоя с телом медной трубы. Нагрев продолжают до момента начала плавления припоя.

Недопустим перегрев соединения и направление пламени во внутреннюю лицевую область чашки фитинга. Перегревом сжигается флюс, резко снижается эффективность пайки, припой не затекает в зазор соединения должным образом.

Когда припой начинает плавиться в момент прикладывания к медной трубе, тепло горелки переводят в область основания «стакана» узла. Этот маневр усиливает капиллярное действие на втягивание расплавленного припоя по направлению к источнику тепла.

Вариант пайки трубы и фитинга посредством инструмента с электрическим нагревом. Так называемая пайка электрическим сопротивлением характерна отсутствием открытого пламени Нагрев под пайку медного соединения, как правило, организуется при помощи воздушно-топливной горелки. Инструменты подобного рода действуют на ацетилене или на сжиженном нефтяном газе (LP, LPG — Liquefied Petroleum Gas, MAP).

Также допустимо использовать инструменты под пайку электрическим сопротивлением. Контактная пайка сопротивлением на медных трубах работает на основе электродов и применяется в случае невозможности пайки открытым пламенем.

Инструкция пайки: как применять припой?

Пайка соединений в горизонтальном положении, предполагает начальную закладку припоя в точке несколько смещённой от центра нижнего сегмента соединения.

Как только припой начнёт расплавляться при контакте с нагретыми поверхностями медной трубы и фитинга, следует направить пруток припоя непосредственно в щель зазора соединения.

Периодически в процессе предварительного прогрева проверяют достижение границы рабочей температуры – начала плавления прутка припоя, и начинают пайку как только температура пайки достигнута Пламя газовой горелки при этом удерживают у основания фитинга и немного впереди точки нанесения припоя. Такой техникой наложения припоя выполняют проход пайки от нижней части фитинга к верхней части с одной из двух сторон узла.

Далее возвращаются к начальной точке, и продолжают пайку на другой стороне узла аналогичной техникой наложения припоя. В процессе пайки медной трубы и фитинга допускается образование небольших шариков припоя за точкой нанесения.

Эти образования указывают на заполнение припоем сегмента пайки – своеобразный сигнал перехода на следующий уровень. Соединения в вертикальном положении медной трубы выполняют аналогичной последовательностью проходов, начиная с любого удобного места.

Паяные соединения зависят от капиллярного действия, затягивающего расплавленный припой в узкий зазор между фитингом и медной трубой.

Расплавленный металлический припой втягивается в соединение капиллярным действием независимо от направления потока припоя — восходящего, нисходящего, горизонтального.

Капиллярное действие наиболее эффективно, когда расстояние между соединяемыми поверхностями составляет 0,1 — 0,15 мм.

Допускается некоторое ослабление посадки деталей узла, но слишком слабая посадка может вызвать затруднения пайки, особенно с фитингами большего размера.

Для соединения медной трубки с контактным кольцом крана рекомендуется пользоваться инструкциями производителя. При подаче тепла кран переводят в частично открытое положение, и в первую очередь прогревают область медной трубы.

Инструкция пайки: охлаждение, очистка, тестирование

После завершения процесса пайки завершённое соединение остужается естественным образом. Принудительное охлаждение водой недопустимо, так как способно привести к негативной нагрузке на спаянный узел.

Как только соединение остынет, удалить остатки флюса влажной ветошью. По возможности готовую систему рекомендуется промыть с целью исключения избыточного потока и удаления мусора.

Проверить завершённый узел на целостность соединения. Точно следовать инструкции на процедуру тестирования, в соответствии действующими нормами и регламентирующими нормативами.

Мифы о медных трубах

Ввиду отсутствия привычки к меди в качестве материала для систем отопления, водо- и газоснабжения, у современных российских потребителей есть недоверие к этому материалу. Существуют два мифа:

• Водопроводные медные трубы дороги и непрактичны, несмотря на высокую цену. Непрактичность связывают с возможным окислением на внешней стороне труб, тогда как изнутри медные трубы окисляются тоже, однако коррозии неподвержены абсолютно. Более высокая стоимость медных труб с лихвой может покрыться простотой монтажа и долговечностью материалов.
• Медные трубы опасны в сочетании с хлорированной водой. Несомненно, медь, вступая в реакцию с частичками хлора, окисляется, однако образующаяся внутри труб пленка, наоборот, бережет трубы от дополнительных химических воздействий и безопасна для человеческого организма.

Однако эти мифы разрушаются многолетней практикой. Неслучайно этот материал использовали в водопроводных системах еще несколько тысячелетий назад, и до сих пор в странах Европы медь пользуется заслуженным признанием.

Использование медных труб для домашнего водопровода абсолютно безопасно

Благодаря качеству материалов и удобству монтажа, медные трубы для системы домашнего водоснабжения наиболее предпочтительны, и обязательно будут находить новых почитателей в России.

Недопустимые ошибки

Причиной некачественного соединения двух деталей чаще всего становится спешка, поэтому нужно не забывать контролировать кромки изделия на отсутствие посторонних мелких предметов, которые могут образоваться после резки.

При нанесении флюса важно стараться не пропустить ни одного малейшего участка поверхности, ведь любой дефект может стать причиной плохого контакта.

Если какой-нибудь участок поверхности будет слабо прогрет, это приведёт к слабому сплавлению двух металлов. Перегрев может привести к сгоранию флюса и образованию окалины или окиси на месте пайки, что влияет на её надёжность.

Основные ошибки допускаемые при пайке

Основные ошибки, возникающие при сварке медного трубопровода своими силами:

1. Недостаточно качественная обработка стыков. При нанесении припоя образуются пустоты, нарушающие герметичность и прочность соединения.
2. Пятна масла на поверхности труб, которые не позволяют обработать материал флюсом.
3. Ошибочный выбор ширины стыка. Для обеспечения корректного соединения поверхности должны контактировать на длине от 7 до 50 мм (в зависимости от диаметра соединяемых труб).
4. Разогрев деталей до низкой температуры. Припой плавится, но после уборки горелки сразу кристаллизуется, что не позволяет заполнить зазор между соединяемыми элементами. Другой ошибкой является чрезмерный нагрев труб, что способствует выгоранию флюса и образованию окалины.
5. Нанесение недостаточного количества флюса, которого не хватает для очистки поверхностей от окислов. При введении припоя образуется соединение недостаточной ширины, пропускающее воду или газ в процессе эксплуатации.
6. Попытка проверки линии соединения до окончательной кристаллизации припоя, приводящая к разрушению соединения. Для восстановления стыка потребуется удалить припой, а затем соединить детали заново.
7. Нарушение правил техники безопасности.

Техника безопасности

Так как паяльные работы ведутся с использованием высокого нагрева, необходимо строго все операции выполнять в защитных перчатках.

Наличие опасных химических испарений может привести к поражению органов дыхания, поэтому работы нужно проводить в хорошо вентилируемом помещении и в защитной маске.

Пайка труб из медного материала не представляет особой сложности. Более подробно расскажет о пайке медных проводов видеоурок, который можно посмотреть на многих сайтах интернета.

Меры предосторожности

При сварке медных труб немаловажным является соблюдение правил безопасности:

• все работы проводятся в специальной одежде и перчатках, также не помешает одеть специальные очки, чтобы не было попадания искры на кожные покровы и слизистую;
• газовой горелкой нужно работать аккуратно и обязательно давать агрегату остыть, в ином случае инструмент перегреется и придет в негодность;
• в случае если допущена ошибка в процессе сварки, у специалиста есть только несколько секунд, чтобы исправить ошибку до застывания материалов, так как распаять обратно будет проблематично;
• чтобы спайка прошла в безопасных условиях, заранее проверьте отключение действующей системы газоснабжения, отопления или водопровода.

При соблюдении технологии пайки и сварки, полученный результат не будет беспокоить на протяжении многих лет.