Особенности пайки газовой горелкой медных трубок: необходимые инструменты, компоненты и этапы работы

Технология пайки медных изделий

После подготовки инструментов и материалов производится пайка труб, состоящая из этапов:

разделка заготовок на отрезки;
обезжиривание и удаление окислов;
стыковка элементов;
нанесение на линию стыка припоя.

Отрезаем деталь необходимой длины

Сварка медных трубок начинается с разметки трубопровода, который затем нарезается на элементы нужной длины. При разметке необходимо учитывать запас длины, необходимый для соединения трубок после расширения торца. Ручной режущий инструмент позволяет зажать трубу, а затем вокруг внешней поверхности заготовки прокатывается твердосплавный ролик. По мере прорезания тела трубы ролик поджимается регулировочным болтом, что позволяет получить ровный срез.

Допускается обрезка заготовок при помощи ножовки по металлу и специального шаблона, обеспечивающего перпендикулярность среза. При резке не допускается сжатие трубы, поскольку овальность внешней поверхности ухудшает герметичность стыка (из-за изменения зазора, который не заполнится припоем). Образовавшийся облой удаляется наждачной бумагой и металлическим ершиком. Затем одна из кромок обрабатывается расширителем, что позволит создать герметичный стык с повышенной прочностью.

Наносим флюс на поверхность трубы

Сварка медных труб своими руками требует удаления окислов с поверхности соединяемых деталей. Заготовки протираются обезжиривающим составом (например, ацетоном), а затем на соединяемые кромки наносится реагент. Не рекомендуется использовать повышенную дозу флюса, активное вещество равномерно наносится тонким слоем на зону соединения. Для нанесения реагента используется малярная кисть, не оставляющая на поверхности волокон.

Соединяем детали перед пайкой

После нанесения флюса трубки соединяются, рекомендуется стыковать элементы непосредственно после смазывания поверхности (для снижения риска оседания пыли). Детали при соединении поворачиваются друг относительно друга, что позволяет распределить флюс и обеспечивает плотную посадку. Выдавленный из стыка реагент удаляется сухой тканевой салфеткой, сохранять флюс на элементах из цветных металлов запрещено, поскольку начинается разрушение материала.

Образование соединения при низкотемпературной пайке

При низкотемпературной технологии используется флюс, рассчитанный на пониженный нагрев конструкции при соединении. Пайка медных трубок газовой горелкой предусматривает подачу факела на зону соединения, горелка перемещается по стыку, обеспечивая равномерный прогрев деталей. Затем в руку берется пруток припоя, который подается в зазор между трубами. Расплавленный металл начинает растекаться по поверхностям, горелка убирается в сторону, припой заполняет стык за счет температуры нагретой трубы.

Образование шва при пайке высокотемпературного типа

При использовании тугоплавких припоев трубы прогреваются горелкой до повышенной температуры. Горелка перемещается вдоль зоны стыка до момента нагрева трубы до вишнево-красного оттенка (соответствует температуре 750°С). Затем в место соединения подается припой, предварительно прогретый пламенем горелки.

Припой плавится от контакта с нагретыми трубами, равномерно заполняя монтажный зазор. Подавать излишний припой не требуется, поскольку материал останется на внешней части трубопровода. После окончания процедуры необходимо выждать 2-3 минуты, после снижения температуры стыка и кристаллизации припоя удаляются остатки флюса. Дополнительная механическая обработка соединения не требуется.

Пайка в печах

Пайка меди в печах осуществляется в производственных условиях. Этот процесс обеспечивает равномерное прогревание деталей, полностью, исключая ее деформацию. В качестве сплава применяется олово или сплав из олова и свинца, в качестве флюса выступает состав из канифоли и спирта, или состав их хлористого аммония или цинка.

При применении припоя с основой из серебра, используют флюсы, в основу которых входят соединения из фтора, калия и бора. Эти флюсы наилучшим образом очищают скрепляемые поверхности от оксидной пленки, это позволит сплаву отлично распределиться по всей поверхности.

Газовая горелка для соединения медных труб

Пропановая газ горелка для пайки медных труб позволяет работать с поверхностями под температурой от 550 до 2000˚С. Возможность регулировать интенсивность пламени позволяет использовать оборудование, как для мягкого, так и твердого припоя.

Газ эффективен в труднодоступных местах для соединения плат, контактов малогабаритных приборов, трубок колонки и т.д. Помимо прочего, газ применяется для:

выполнение соединения с применением воздуха;
для подогрева соединений.

Классифицируется инструмент в зависимости от того, какая смесь выбрана для работы. Газ в комбинации с воздухом применяется для запуска бытовых горелок. Они отличаются малым весом и габаритами. Подходят для отрезков с небольшими диаметрами. Газ и кислород могут обрабатывать трубы любого диаметра. Используются в стационарных установках.

В местах, где газ установка, неэффективна, нагрев поверхности осуществляется феном.

Профессиональная газовая горелка для пайки медных труб

Он способен нагреть поверхность до температуры, оптимальной, чтобы запаять стык. Работать строительным феном удобно, так как он защищает руки от ожога.

Технология выполнения пайки

Чтобы правильно запаять трубу водопровода или колонки, важно выполнять все действия оперативно и четко. В случае, если пайка медных труб своими руками выполняется впервые, лучше потренироваться на ненужных отрезках

Установкой кранов с резьбой, стоит заниматься после запайки.

Чтобы качественно запаять отрезок, используется следующая технология:

Удерживая трубу перпендикулярно к труборезу, отсоединить кусок необходимого размера.
Удалить заусеницы фаскоснимателем, очистить ершиком полость трубы внутри и обезжирить.
Отрезать еще один кусок и развальцевать его торец до нужного диаметра. Также очистить и обезжирить.
Нанести на внутренний отрезок флюс и равномерно размазать его при помощи кисточки.
Соединить отрезки в раструб, убрав оставшийся флюс тряпкой.
Использовать газ для нагрева соединения до приобретения медью темного оттенка.
Прекратить запайку при появлении на поверхности трубы капель.
Оставить соединение до застывания в неподвижном состоянии.
После выполнения монтажа, прогнать систему горячей водой.

Мягкая и твердая пайка – разница

Технология пайки включает два способа соединения медных отрезков:

мягкий или легкий;
твердый.

Мягкий способ эффективен для соединения труб большой толщины. В этом случае применяется газ, так как направленная пропановая горелка нагревает стык быстрее, чем паяльник. Метод мягкого соединения подходит не только для меди, но и большинства металлических сплавов, кроме легких, таких, как алюминий.

Перед тем, как паять медные трубы мягким способом, стоит максимально качественно зачистить контактные поверхности.

Технология пайки медных труб мягким способом с помощью газовой горелки

Во время процесса нагревания пропановая горелка все время перемещается по поверхности стыка, чтобы избежать неравномерного нагрева или перегрева участка.

Отличается пайка медных труб твердым припоем тем, что она осуществляется при более высоких температурах. Для соединения отрезков используется паяльник. Шов соединения может быть уже, чем при мягком методе.

Соединение нужно разогреть по всей окружности равномерно.

Технология пайки медных труб твердым способом с помощью высокотемпературного паяльника

Паяльник должен быть заправлен сбалансированной смесью газа с равным количеством кислорода и топлива. На то, что паяльник заправлен правильно, указывает короткое пламя ярко синего цвета.

Правила безопасности

Используя паяльник или другое оборудование, нужно придерживаться следующих правил безопасности:

Чтобы запаять трубу нельзя держать под пламенем в руках отрезки короче 30-ти сантиметров. Медь – хороший проводник тепла, поэтому можно получить ожоги.
Если на кожу попал флюс, его незамедлительно смывают водой, чтобы предотвратить образование ожога химией.
Так как паяльник продуцирует открытое пламя, работать нужно в одежде из натуральных тканей.
Перед тем, как спаять трубу, стоит позаботиться о вентиляции в помещении, так как во время работы припой для пайки медных труб выделяет вредные пары.

Стоимость пайки заставляет мастеров выбирать именно этот вид соединения труб. Чтобы запаять стык не требуется дорогое оборудование.

Способы паяния деталей из меди

Данная технология основана на применении вспомогательных материалов. С их помощью заполняется зазор, который образуется между двумя участками труб. Вспомогательный материал должен быть расплавлен, иначе не обеспечится достаточно высокая адгезия коммуникаций. Получить требуемый результат можно при разных температурных режимах.

От этого будет зависеть, какой тип вспомогательных материалов следует использовать. Вне зависимости от условий выполнения пайки применяется одинаковый инструмент: паяльник, газовая горелка.

Особенности высокотемпературных соединений

Шов, сделанный при использовании данной технологии, достаточно твердый. В этом случае используется тугоплавкий припой. Для его расплавления требуется создать особые условия: производится прогрев до температуры в пределах +450…+900°С. В результате вспомогательный материал заполняет собой пространство между торцевыми участками труб, обеспечивая герметичное соединение.

Он имеет свойство капиллярно растекаться, заполняя мельчайшие поры на торцевом участке коммуникаций. Это позволяет обеспечить высокую адгезию материалов.

В качестве твердого припоя выступает серебро или медь. В результате после остывания материала получают надежное соединение. Такой шов отличается прочностью, устойчивостью к механическому воздействию. Он выдерживает регулярные перепады температур, может контактировать с агрессивными средами без риска потери свойств.

Пайка медных высокотемпературных припоев.

Участок трубопровода, на котором образуется шов, прогревается специальным оборудованием. Чтобы медь не потеряла свойства, ее остывание должно происходить в естественных условиях. Твердый припой используют, если необходимо запаять коммуникации для водопровода диаметром от 12 до 159 мм.

Такая технология монтажа применяется чаще всего, когда нужно получить монолитный трубопровод, например, если соединяют газовые трубы. Иногда этот способ пайки применяется и при монтаже водопроводных коммуникаций при условии, что они будут подвергаться воздействию высокого давления.

Используется он и при монтаже системы отопления, а также горячего водоснабжения, в этих случаях шовное соединение выдержит регулярное влияние высоких температур — от +120°С.

Низкотемпературная пайка в деталях

В данном случае используется мягкий припой. Чтобы с его помощью припаять коммуникации, достаточно задать температуру менее +450°С. Учитывая более щадящие параметры произведения пайки, данный метод больше подходит для выполнения работ в домашних условиях. К легкоплавким материалам относится свинец, олово. Эти варианты используются чаще всего в быту. С ними легко работать, а дополнительно к тому можно создать шовное соединение шириной до 50 мм.

В отличие от данного способа, в процессе реализации техники твердой пайки создается узкий шов, что отчасти способствует повышению прочности готового изделия. Мягкий припой позволяет сделать соединение, характеризующееся более низким уровнем надежности. В этом заключается основной недостаток такой технологии.

Пайка медных низкотемпературных припоев.

Однако если трубопровод не будет подвергаться воздействию перепадов температур и механическим нагрузкам, то данный недостаток нивелируется благодаря достоинствам меди, среди которых следующее:

не производится отжиг металла, что позволяет сохранить его свойства;
в процессе работы создаются более безопасные условия, т. к. применяется низкотемпературный метод.

Такая технология используется для монтажа коммуникаций, транспортирующих только жидкости. Причем их температура должна быть меньше +120°С. Сварка труб с использованием низкотемпературного метода выполняется, когда необходимо соединить изделия диаметром 6-108 мм.

1 Спайка медных труб – суть и достоинства технологии

Медные трубы дают возможность создать в своем жилище по-настоящему эффективную и сверхпрочную систему подачи воды. Такой трубопровод многие специалисты называют вечным, отмечая его высочайшую эксплуатационную надежность. Некоторые люди считают, что использовать медные трубы для водопровода – это чересчур дорогое удовольствие. И они, поверьте, ошибаются.

Да, действительно, медные трубопроводы по сравнению, например, с ПВХ-трубами, трудно причислить к бюджетным видам прокладки коммуникаций. Но если изучить надежность соединений и прочностные параметры этих двух материалов, медь безоговорочно будет признана лучшим вариантом для обустройства отопительной либо водопроводной сети.

Самым простым способом монтажа трубопроводных систем из меди является пайка. Способ спайки медных труб хорошо изучен. Базируется он на процессе герметизации стыка между раструбом (либо муфтой) и непосредственно трубой посредством припоя – термопластичного специального состава. Он под влиянием высокой температуры плавится. А затем припой попадает в указанный стыковочный шов, где благополучно застывает, что называется «на века».

Также во время пайки данный термопластический состав попадает и на кольцевой сварной шов, гарантируя тем самым прочное соединение элементов бытового водопровода (или отопительной системы). Важным представляется то, что соединения, полученные посредством пайки, демонтируются при необходимости очень быстро и легко. Для разъединения раструба и трубы нужно лишь нагреть место стыковки этих элементов.

Способы пайки труб и виды припоев

Суть процесса пайки заключается в скреплении элементов обустраиваемой конструкции с помощью добавления между ними расплавленного скрепляющего вещества — припоя. После остывания соединение получается неразборным, припой для пайки меди твёрдо фиксирует детали.

Температура, при которой плавится припой, должна быть ниже, чем соответствующий параметр скрепляемых элементов, причём капиллярный эффект позволяет достичь равномерного укладывания припоя по всей площади соприкосновения деталей.

Дополнительно для улучшения адгезии (поверхностного сцепления) элементов можно использовать флюсы и предварительно очищать поверхности.

Пайка медных трубок может осуществляться двумя способами:

При низкой температуре. Метод подходит для обустройства бытовых коммуникаций. Используется или твёрдый припой, разогретый свыше температуры 450°С, или мягкий — до 400°С.
При высокой температуре. Нужен для обустройства систем, подвергающихся большим нагрузкам. Температура применяемого припоя достигает 600-900°С.

Мягкие припои — это проволоки из легкоплавящихся металлов (олова, свинца, их сплавов; иногда добавляются серебро и другие элементы). Диаметр такой проволоки — 2-3 мм.

Твёрдые припои представляют собой стержни, характеризуются повышенной температурой плавления и способностью выдерживать высокое давление во время работы системы.

Пайка мягким припоем

Низкотемпературная пайка применяется при установке водопроводных и отопительных сетей с температурой теплоносителя до 130 °С и диаметром труб до 10 см.

Пайка при низкой температуре подходит для монтажа водопроводов

Технология соединения медных изделий мягким припоем предполагает предварительную зачистку поверхностей, нанесение кисточкой флюс-пасты и вставку элементов друг в друга. Далее, место соединения раскаляется газовой горелкой до 200-250 градусов. Припой наносится на край соединения.

Во время пайки важно помнить, что температура пламени горелки может достигать 1 тыс. градусов, поэтому для разогрева элементов достаточно 15-20 секунд

Для равномерности нагрева пламя необходимо постоянно перемещать. Контроль степени прогрева выполняется по цвету флюса. После его потемнения необходимо брать припой.

После введения мягкого припоя в зону пайки при соприкосновении с нагретой медной трубой оловянная проволока начинает таять и скользить по флюсу в шов. Постепенно разогретая масса заполняет пространство между раструбом и трубой.

Выполняем пайку труб

Технология пайки медной магистрали выглядит таким образом:

Труборезом отрезаем нужные участки трубы и зачищаем края фаскоснимателем.
Если будет использоваться фитинг, то и его края, и края тубы качественно обезжириваем. Если фитинг не используется, то край одной трубы расширяем труборасширителем.
Примеряем детали для обзора ровности стыков.
Теперь края туб обрабатываем тонким слоем флюса со стороны стыков.

Теперь включаем газовую горелку и качественно прогреваем трубы в местах стыков до заданной температуры.
После этого в места зазоров укладываем припой. При этом стоит следить за тем, чтобы припой плавился строго от нагретой трубы, а не от пламени горелки. Края туб тщательно прижимаем.
После того как тубы остынут, удаляем остатки флюса и окиси с медной поверхности тряпочкой.

Технология пайки медных изделий

После подготовки инструментов и материалов производится пайка труб, состоящая из этапов:

разделка заготовок на отрезки;
обезжиривание и удаление окислов;
стыковка элементов;
нанесение на линию стыка припоя.

Отрезаем деталь необходимой длины

Наносим флюс на поверхность трубы

Соединяем детали перед пайкой

Образование соединения при низкотемпературной пайке

Образование шва при пайке высокотемпературного типа

Инструмент для проведения пайки

Для герметичного и прочного соединения необходимо иметь оборудование для пайки медных изделий:

труборез;
фаскосниматель;
наждачную бумагу;
металлический ершик;
кисточку;
газовую горелку.

Для разметки понадобятся рулетка и карандаш или маркер. Если удлинение трубопровода будет производиться без переходников, понадобится труборасширитель. С его помощью нагревается и расширяется конец одной трубы и в него заводится вторая, по аналогии с пластиковыми соединениями.

Фаскосниматель обеспечивает ровные кромки без заусенцев. Его может заменить наждачная бумага средней зернистости.

Металлический ершик должен входить внутрь трубы и зачищать грязь, снимать пленку окислов. Кисточка используется для нанесения флюса на соединяемые поверхности.

Выбор газовой горелки

Газовая горелка для пайки меди выбирается с узким соплом, бытовая. Ширина пламени не должна превышать диаметр трубы. Конструкцию инструмента определяет газ, на котором он работает:

МАРР-газ состоит из метилацетилен-пропадеина и природного сжиженного газа;
пропан;
ацетилен-кислород.

МАРР-газ обеспечивает быстрый нагрев, применяется профессионалами для пайки холодильников.

Пропановые горелки подходят для работы в маленьких мастерских. Они могут включаться пьезоэлементом при нажимании на кнопку пуска газа.

Ацетилен-кислородные горелки работают с одноразовыми малыми баллонами в условиях ограниченного пространства и со стационарными емкостями под газ.

При выборе горелки следует обращать внимание на наличие инжектора. Мощность должна быть достаточной, чтобы нагреть трубу за пару минут на заданную температуру

Назначение инструмента в техпаспорте — для пайки. Среди материалов, с которыми может работать горелка, должна числиться медь и ее сплавы.

Ацетилен-кислородная горелка для пайки медных трубок

Компоненты для пайки

Для обеспечения качественного и крепкого соединения труб необходимо подобрать правильные материалы для пайки.

Выбор припоя

Припой для пайки может быть мягким и твердым. Твердый припой имеет вид стержней и плавится при рабочей температуре в 900 градусов. С его помощью достигается высокая прочность соединения труб. Это важный показатель при сооружении систем водоснабжения, кондиционирования, охлаждения и газоснабжения.

Считаются удобными и чаще всего применяются припои двух видов:

с добавкой Cu 94;
с добавкой Cu 94 P 6 Ag 2.

Шестипроцентная концентрация фосфора в добавке позволяет уменьшить температуру, при которой плавится медь до 750 градусов. Прочность соединения достигается благодаря схожести температурных коэффициентов расширения у меди и припоя.

Мягкий припой представляет собой проволоку в 2-3 мм диаметром. Для его плавления достаточно температуры в 300 градусов, поэтому он обычно применяется в бытовом ремонте. В состав такого припоя входят: свинец, олово и их сплавы с примесью серебра.

Выбор флюса

Флюсы бывают двух видов:

высокотемпературные, с рабочей температурой выше 450 градусов;
низкотемпературные, с рабочей температурой ниже 450 градусов.

Флюсы обеспечивают плотное соединение припоя с металлом, помогают предотвратить окисление трубы, способствуют лучшему растрескиванию припоя, защищают от влияния кислорода участки спайки.

Перед расплавкой припоя соединяемые поверхности зачищаются. Затем на них равномерно кистью тонким слоем наносится флюс. После спайки деталей трубы, необходимо удалить лишний флюс для предотвращения коррозии поверхности и протечек.

Выбор фитингов

Фитинги представляют собой детали для отвода труб, поворотов и переходов на резьбу. Раструбы фитингов имеют определенные стандарты диаметра с учетом зазоров, подходящие для различных видов труб. Фитинги имеют достаточно высокую стоимость и, если есть возможность, вместо них используется труборасширитель.

Горелка газовая

Для того чтобы правильно спаять водопроводные трубы из меди, нужно заготовить соответствующий тип горелки. Они делятся на несколько видов:

Приспособление с одноразовым баллоном для бытового применения;
Горелка с установленным стационарным баллоном;
Ацетилен-кислородная горелка, пригодная для пайки труб из меди. Именно её и нужно отыскать для выполнения работ.

В свою очередь горелка для плавления припоя и пайки меди может отличаться мощностью. Выбирать нужно в зависимости от того, каким припоем вы будет работать (мягким или твёрдым).

Для пайки мягким припоем можно брать маломощную полупрофессиональную горелку с газом термофеном. Такой инструмент развивает температуру до 650 градусов при горении пламени. Отличительная особенность такого приспособления в том, что здесь можно регулировать температуру подачи пламени, и она при этом будет оставаться заданно-стабильной.
Пайку медных труб водопровода твёрдым припоем можно проводить только профессиональными горелками.

Газовая горелка для соединения медных труб

выполнение соединения с применением воздуха;
для подогрева соединений.

В местах, где газ установка, неэффективна, нагрев поверхности осуществляется феном.

Профессиональная газовая горелка для пайки медных труб

Технология выполнения пайки

Установкой кранов с резьбой, стоит заниматься после запайки.

Чтобы качественно запаять отрезок, используется следующая технология:

Удерживая трубу перпендикулярно к труборезу, отсоединить кусок необходимого размера.
Удалить заусеницы фаскоснимателем, очистить ершиком полость трубы внутри и обезжирить.
Отрезать еще один кусок и развальцевать его торец до нужного диаметра. Также очистить и обезжирить.
Нанести на внутренний отрезок флюс и равномерно размазать его при помощи кисточки.
Соединить отрезки в раструб, убрав оставшийся флюс тряпкой.
Использовать газ для нагрева соединения до приобретения медью темного оттенка.
Прекратить запайку при появлении на поверхности трубы капель.
Оставить соединение до застывания в неподвижном состоянии.
После выполнения монтажа, прогнать систему горячей водой.

Мягкая и твердая пайка — разница

Технология пайки включает два способа соединения медных отрезков:

мягкий или легкий;
твердый.

Технология пайки медных труб мягким способом с помощью газовой горелки

Соединение нужно разогреть по всей окружности равномерно.

Технология пайки медных труб твердым способом с помощью высокотемпературного паяльника

Правила безопасности

Используя паяльник или другое оборудование, нужно придерживаться следующих правил безопасности:

Чтобы запаять трубу нельзя держать под пламенем в руках отрезки короче 30-ти сантиметров. Медь – хороший проводник тепла, поэтому можно получить ожоги.
Если на кожу попал флюс, его незамедлительно смывают водой, чтобы предотвратить образование ожога химией.
Так как паяльник продуцирует открытое пламя, работать нужно в одежде из натуральных тканей.
Перед тем, как спаять трубу, стоит позаботиться о вентиляции в помещении, так как во время работы припой для пайки медных труб выделяет вредные пары.

Выводы и полезное видео по теме

Неопытным монтажникам рекомендуется провести цикл тренировок, используя отходы труб. После выполнения тестовых 5-6 швов допускается браться за выполнение соединения на трубопроводе. Поскольку при недостаточном опыте существует риск ошибки в разметке, то трубопровод собирается на полу помещения. После проверки корректности габаритов производится последовательное соединение стыков твердым или мягким припоем для пайки медного трубопровода.

Видео #1. Особенности высокотемпературной пайки меди:

Видео #2. Какие бывают флюсы для пайки:

В видеороликах, снятых монтажными бригадами, показано, как правильно паять медные трубы в домашних условиях. Начинающий монтажник не всегда точно определяет степень прогрева деталей, поэтому рекомендуется прибегнуть к помощи опытного наставника. Поскольку медные трубопроводы и технологические компоненты водопроводных сетей из цветных металлов имеют большую стоимость, то выполнение монтажных работ своими силами позволит сэкономить деньги (даже с учетом необходимости покупки инструмента).

Заключение

Пайка медных труб – достойная альтернатива сварке в среде аргона. Для выполнения работ требуется минимальное количество инструментов и материалов, что, при соблюдении технологии соединения, не отразится на качественных характеристиках шва.

Слесарь-сантехник Ахметов Станислав Эдуардович. Опыт – 20 лет: При монтаже медных труб мы используем только пайку газовой горелкой, несмотря на то, что в штате компании есть квалифицированный сварщик, способный работать как с аргонодуговым, так и полуавтоматическим оборудованием. Горелка дает больше свободы для перемещения по объекту, тем самым увеличивая производительность работ. Кроме того, отказ от использования сварки, снижает затраты на транспортировку сварочного аппарата и вспомогательных приспособлений