Пайка медных трубок газовой горелкой и твердым припоем: виды и инструменты

Пайка медных труб – особенности, необходимые приспособления

Суть пайки отрезков медного трубопровода сводится к предварительной подготовке краев соединяемых труб, заполнению зазора между ними специальным сплавом-припоем, последующим нагревом и очисткой поверхности. При этом в отличие от сварки, когда сам материал соединяемых конструкций плавится и за счет этого образует единую структуру, стыковка происходит за счет другого состава. Температура его плавления всегда ниже, чем у материала труб.

Процедура пайки в зависимости от применяемой температуры классифицируется на 2 основных типа:

• 600-900 °C. Для разогрева сплава применяются профессиональные горелки, производящие высокотемпературное пламя. Работают они на пропане, бутане, ацетилене и кислороде. Способ подходит для монтажа трубопроводов, функционирующих под большими нагрузками.
• Не более 500 °C. Метод используется для пайки на основе мягкого и твердого припоя в бытовых условиях. Для достижения необходимого уровня нагрева применяют обычные газовые горелки или электрические паяльники.

Пайка медного трубопровода твердым припоем Источник plavitmetall.ru Традиционно для пайки медных труб применяются газовые горелки, которые независимо от назначения и конструкции, как правило, состоят из следующих основных рабочих узлов:

• Приборной головки.
• Редуктора.
• Форсунки.
• Регулятора подачи газа.
• Крепления для баллона.

Вещество, связывающее края труб в процессе термической обработки, называется припой. Есть две основные его разновидности:

1. Мягкий. Имеет форму проволоки, сечением от 2 до 6 мм.
2. Твердый. Представляют собой стержни, отличающиеся не только более высокой температурой плавления, но и лучшими рабочими характеристиками – позволяют трубопроводу выдерживать больший напор.

В состав припоя могут входить различные виды металлов – олово, цинк, медь, свинец, серебро, а также фосфор. Также для осуществления качественной равномерной пайки обязательно применяется флюс. Это могут быть как отдельные вещества в виде смол, канифоли, воска, так и готовые смеси на базе хлорида цинка, борной и соляной кислоты.

Перед началом процедуры пайки трубки необходимо правильно подготовить Источник ytimg.com

Помимо основного инструмента – газовой горелки – для монтажа трубопровода потребуются дополнительные приспособления для подготовки краев труб к стыковке – снятия фасок, расширения, зачистки, нарезки и проч.

Этапы спайки медных труб

Процесс спайки включает в себя несколько этапов:

Труба обрезается при помощи трубореза.
Проводится обработка края трубы фаскоснимателем. Направление среза должно идти строго вертикально. Край должен быть гладким и ровным, без вмятин и заусенцев. Доточить неровности можно наждачной бумагой.
Подбирается подходящий фитинг или конец другой трубы раздвигается труборасширителем. Часть трубы, заходящую в раструб необходимо очистить шкуркой от окисленного слоя. Такой же очистки требует и внутренняя часть раструба.
Все компоненты собираются между собой и проверяются на наличие имеющихся зазоров.
Зачищенная область трубы и внутренняя часть фитинга или раструба обрабатываются флюсом при помощи кисточки. Если используется самофлюсующийся припой, то этот этап пропускается.
Соединение медных труб равномерно разогревается горелкой до температуры плавления припоя. Для обеспечения равномерного прогрева пламя должно располагаться по центру стыка. Как только флюс приобретет темный оттенок, можно будет переходить к следующему этапу.
Припой наносится в область стыка между трубами. Нанесение достаточно делать на половину длины, дальше он растечется сам. При плавлении припой растекается по области зазора между трубами

Важно, чтобы он плавился именно от температуры самих труб, а не от пламени горелки.
Флюс, оставшийся после пайки, счищается при помощи влажной тряпки или смывается водой.

Время плавления флюса и нагрева трубы из меди составляет не более пяти минут, поэтому важно не допустить перегрева трубы. При работе с твердым припоем этапы работы схожи

Его в размягченном виде нужно наматывать на трубу, одновременно ее поворачивая.

Особенности пайки медных проводов

Необходимо очистить поверхность провода от загрязнений и пленки из оксидов. Затем провод разогревается до температуры плавления припоя и на него наносится канифоль или флюс. Следом наносится припой и разравнивается по поверхности. Далее, если требуется, можно соединить детали и снова прогреть до начала плавления припоя. После этого необходимо дать конструкции остыть.

Виды портативных горелок

Газовыми горелками называют устройства, различные по конструкции и назначению, но их объединяет общая черта – функционирование производится от газа.

Портативные устройства, предназначенные для работы от маленькой тубы, наполненной пропан-бутаном или другим газом, не нужно путать с духовками или мощными агрегатами для сварки, которые работают от природного газа или большого баллона.

Предлагаем краткий обзор основных элементов конструкции недорогой горелки для газового баллончика, которая служит прекрасным образцом домашнего устройства. Оно может пригодится для ремонта на даче или для барбекю.

С помощью компактного прибора можно быстро разжечь мангал, нагреть болты или гайки на морозе, расплавить пластиковые детали, обработать термоусадки. Температуры пламени (до +1300°С) хватает для пайки металлических труб.

Это пример горелки популярного среди пользователей типа, но ассортимент приборов намного шире. Рассмотрим наиболее востребованные виды.

Различие по сфере использования

Открытое пламя может потребоваться и в быту, и на отдыхе, и во время выполнения монтажных работ. Одна из сфер применения – туристическая. В походных условиях с помощью простого прибора разжигают костер, разогревают консервы.

Устройства для разогрева пищи имеют особую конструкцию – вместо дула-сопла – длинный тонкий шланг подачи газа к выносной горелке с подставкой

Горелки с направленным факелом «пистолетного» типа часто применяют в монтажных работах при пайке медных труб, для сгибания пластиковых элементов.

Пламя, разогретое до нужной температуры, направляется на зону сопряжения медных деталей, результатом чего является прочное неразъемное соединение трубы с трубой или с фитингом

Высокотемпературными мощными лампами можно обрабатывать и стальные детали, но для этого требуется твердый припой и немного измененная техника пайки.

Также газовые портативные горелки применяются для следующих работ:

• обработка деревянных деталей;
• розжиг мангала, костра на даче без использования химических средств;
• прокаливание и резка металлических заготовок;
• опаливание туш животных при разделке;
• оттаивание замерзших трубопроводов.

Полезный прибор всегда под рукой у мастеров-умельцев, которые самостоятельно любят благоустраивать дом и облагораживать приусадебный участок. Горелка может пригодиться в автомастерской, при строительстве теплицы или других сооружений.

Деление по способу присоединения баллончика

Картридж с горючим является расходным материалом. Как только топливо заканчивается, он отсоединяется от горелки, а на его место устанавливается новый баллончик.

Существует несколько видов присоединения картриджа к устройству:

• резьбовые – фиксируются с помощью резьбы, проще говоря – накручиваются;
• цанговые – надеваются и слегка поворачиваются в одну из сторон;
• клапанные – закрепляются фиксатором;
• прокалываемые – соединяются с помощью легкого нажатия.

Резьбовые модели встречаются чаще остальных. Они образуют прочное соединение двух элементов, которые можно в любой момент разъединить. Прокалываемые, напротив, нельзя отключать, пока газ в баллончике не закончится.

Приборы с цанговой фиксацией быстро устанавливаются. Чтобы их закрепить на баллоне, нужно просто надеть и повернуть на 25-30 градусов в сторону

Слабая сторона цанговых устройств – быстрое разбалтывание фиксатора, вследствие чего происходит потеря газа.

Более надежными считаются клапанные горелки, которые обычно предназначены для разогрева пищи.

Различие газовых горелок по типу топлива

Производители используют различное горючее для наполнения расходных картриджей. Выбор сжиженного газа основывается на назначении горелок, требуемой температуры пламени, мощности. Чтобы улучшить характеристики состава, иногда смешивают несколько различных видов топлива.

Чаще остальных применяются следующие комбинации веществ:

• смесь пропана и бутана (70:30) – в основном, для летнего применения, но с устройством нагрева используется и зимой;
• комбинация пропана, бутана и изобутана в различных пропорциях;
• смесь MAPP – метилацетилен-пропадиен-пропан, чаще используется для сварки при температуре 1600-2500°С.

Но бывают баллончики, заполненные каким-то одним газом, например, бутаном.

Образец недорогих газовых баллончиков – «Следопыт». Цена – 90 рублей. Наполнение – универсальное газовое топливо, подходящее для портативных горелок, резаков, плит, обогревателей

Выбор топлива важен, когда предстоят работы в жестких условиях – на морозе или на большой высоте. А летом для розжига мангала или костра подойдет любой универсальный газ.

Что такое пайка медных труб

Пайка

Не так часто сейчас встречается медный трубопровод. Обычно трубы изготавливаются из полипропилена или металлопластика. Это объясняется высокой стоимостью меди как материала для целого водопровода. Но среди всех доступных видов труб, медные считаются самыми лучшими.

Детали из меди обладают повышенной прочностью, термостойкостью и гибкостью. Они несоизмеримо долговечнее своих пластиковых аналогов. Их легко спрятать в стену или под бетон. Материал с легкостью выдержит нагрузку.

Так что при выборе материала трубопровода очень часто дают рекомендации рассмотреть медные модели. Они потребуют больших начальных вложений, однако сэкономят много средств в будущем. Стоит отметить, что вкупе с отличными техническими параметрами, медь еще и очень просто монтируется.

Пайка медных участков труб представляет собой их скрепление при помощи температурного воздействия. Медь легко паять даже без предварительной подготовки. Надо соблюдать ряд обязательных правил, которые позволят не бояться за герметичность. Для методов не потребуются дорогие флюсы, так как медь очень вяло взаимодействует с кислородом даже во время тепловой обработки. Детали из меди сохраняют первоначальную форму даже при очень сильном воздействии извне, так что можно не бояться перегреть материал.

Подбор и температурные параметры газовых горелок

Горелки для пайки медных труб – основной рабочий инструмент, с помощью которого нагревают соединяемые участки трубопроводов и расплавляют припой. Мощность и температурные параметры зависит от типа соединения и используемого присадочного материала. Для самых простых работ можно использовать обычные приборы, оснащенные несъемными баллонами с горючей смесью из пропана.

В случае отсутствия горелки, для монтажных работ можно использовать промышленный фен. Его температура достаточна для работы с легкоплавкими припоями на основе олова.

Рассмотрим наиболее распространенные типы горелок.

Типы

При выборе горелки в первую очередь необходимо обратить внимание на тип питания. Различают следующие виды:

• Компактный одноразовый баллон с пропановой смесью;
• Стационарный баллон с комплектом с соединительных рукавов и редукторов для работы с пропан-кислородным составом;
• Систему питания ацетиленово-кислородной смесью.

Механизм регулировки пламени – важная часть прибора. Контролируя температуру можно работать со всеми типами припоев.

К вспомогательному оборудованию горелок относятся следующие узлы:

1. Розжиг от пьезы. Удобная функция компактных моделей существенно облегчает процесс запуска устройства.
2. Отражатель пламени. Создает направленный поток горючей смеси, что позволяет направить его точно в зону нагрева.
3. Обратный клапан. Отвечает за автоматическое прекращение подачи газа при отсутствии пламени.

Пайка труб из меди – технология процесса

Прежде чем приступать к пайке медных труб, необходимо приготовить фитинги, инструменты, расходные материалы. Вторым этапом будет подготовка деталей к соединению. После этого начинают сам процесс пайки.

Инструменты и материалы

Для подготовки трубы и проведения пайки соединения могут понадобиться:

Труборез – для нарезания необходимых фрагментов трубных материалов

Для качественного соединения медных деталей использование профессионального трубореза крайне важно – он позволяет отрезать материал без его деформации.
Газовая горелка с узконаправленным пламенем – то, при помощи чего осуществляется нагрев места соединения, непосредственно пайка. Принципиально важно чтобы горелка была оснащена функцией автоподжига

Лучше купить недорогую горелку с пьезозажигалкой, чем брендовую модель без этой системы.
Если монтаж будет проводиться в помещении, где запрещено использование открытого пламени, то приобретите электрический паяльник для пайки медных труб. Его можно использовать при любом виде пайки.
Труборасширитель (экспандер), если вы собираетесь обойтись без фитингов. Этот инструмент позволяет расширить диаметр трубы для соединения в раструб. Кроме этого расширитель используют для поднятия и загиба наружу кромки просверлённого отверстия. Такой приём применяют при необходимости сделать отвод на патрубок меньшего диаметра.
Трубогиб или иное приспособление для безопасного изменения конфигурации трубы. Актуально для отожжённых материалов.
Железный ёршик для шлифовки внутренней части трубы (отрезанного фрагмента) от заусениц.
Наждачную бумагу для зачистки внешней стороны соединения от заусенец
Для разметки будущих коммуникаций дополнительно будут нужны: маркер, линейка, уровень.

Рекомендуем ознакомиться: 5 способов соединения металлопластиковых труб

Пайка предполагает использование припоя и флюса – расходных материалов. Полный список необходимого выглядит так:

• припой, в зависимости от выбранного метода;
• флюс для обезжиривания и подготовки места соединения к качественному монтажу;

Припой для меди представляет собой сплав олова с небольшим количеством более благородных , твёрдых металлов.

Флюс – это химически агрессивное соединение, которое очищает «зону деятельности» паяльника от окислов, следов жира. Купить его можно в удобной упаковке, где кисточка вделана в крышку. Производители предлагают пастообразный и жидкий флюс.

При выборе флюса руководствуйтесь тем соображением, что использовать его следует крайне аккуратно, в минимальных количествах. Излишки флюса удаляйте как можно более полно – оставшееся в зоне соединения агрессивное вещество, способно быстро привести в негодность соединение.

Подготовка

Подготовительный этап включает в себя:

• нарезание трубных сегментов согласно проекту;
• зачистку внешней и внутренней стороны среза от неровностей, заусенец, возможного налёта;
• расширение внутреннего диаметра принимающего отрезка;
• обработка флюсом контактирующих объектов.

Пайка

Соединение медных деталей происходит всегда внахлёст. Рекомендуемая глубина раструба должна быть не менее 5 мм. Идеальная должна один в один совпадать с диаметром соединяемых частей.

Уникальность пайки медных труб заключается в том, что он основан на капиллярном эффекте, который возникает в узких щелях. Говоря простым языком, расплавленный припой автоматически втягивается в зазор между стенками и равномерно распределяется по всему объёму.

Алгоритм пайки:

• Части соединения вставляют одно в другое.
• Включают горелку на полминуты и подносят припой. Горелку держат одной рукой, припой – другой.
• Припой растекается и автоматически (благодаря капиллярному эффекту) заполняет собой объем между стенками. Пайка завершена.
• Изделие оставляют остывать при комнатной температуре.

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:

1. Удерживая трубу перпендикулярно к труборезу, отсоединить кусок необходимого размера.
2. Удалить заусеницы фаскоснимателем, очистить ершиком полость трубы внутри и обезжирить.
3. Отрезать еще один кусок и развальцевать его торец до нужного диаметра. Также очистить и обезжирить.
4. Нанести на внутренний отрезок флюс и равномерно размазать его при помощи кисточки.
5. Соединить отрезки в раструб, убрав оставшийся флюс тряпкой.
6. Использовать газ для нагрева соединения до приобретения медью темного оттенка.
7. Прекратить запайку при появлении на поверхности трубы капель.
8. Оставить соединение до застывания в неподвижном состоянии.
9. 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:

1. Чтобы запаять трубу нельзя держать под пламенем в руках отрезки короче 30-ти сантиметров. Медь – хороший проводник тепла, поэтому можно получить ожоги.
2. Если на кожу попал флюс, его незамедлительно смывают водой, чтобы предотвратить образование ожога химией.
3. Так как паяльник продуцирует открытое пламя, работать нужно в одежде из натуральных тканей.
4. 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.

Сборка самодельной газовой горелки

Правильно собранная самодельная газовая горелка может заменить покупную при небольших объемах работ. Для изготовления инструмента своими руками нужны следующие детали:

• латунная трубка Ø 15 мм;
• деревянные бруски для ручки;
• кусок латуни для форсунки;
• регулировочный вентиль.

Латунную трубку следует вставить в ручку перпендикулярно, если она ровная. Согнутая монтируется в одной оси с рукояткой. Сверло должно иметь диаметр Ø 15 мм. Им просверливается отверстие в деревяшке, трубка вставляется и фиксируется эпоксидной смолой.

Отверстие форсунки должно быть 0,1 мм. Его следует просверлить сверлом 0,2–0,3 мм. Затем деталь зажимается в тиски, и торец клепается легкими ударами, пока отверстие не сузится до нужного размера. На другой стороне нарезается резьба для ввинчивания в трубку.

На трубке, возле ручки устанавливается регулировочный винт. На конце нарезается резьба для присоединения штуцера или шланга газового баллона.