Чем паять медь с медью

Перед тем как паять медь, нужно учитывать, что она относится к хорошо поддающимся пайке металлам. Связано это с тем, что поверхность меди можно легко очистить, не прибегая при этом к веществам агрессивным. Медь является металлом слабо корродирующим. Хорошую адгезию с медью имеют многие легкоплавкие сплавы и металлы, к примеру, латунь. Когда во время пайки происходит нагрев меди на воздухе, реакций с кислородом не происходит и не требуются для пайки сложносоставные дорогостоящие флюсы.

Схема аргонодуговой сварки меди.

К примеру, водопроводные трубы из меди обладают значительно большей гибкостью, чем трубы из стали, они долговечны и устойчивы к химическим элементам, но обладают более высокой стоимостью. Системы водопровода и отопления из меди имеют такой же срок эксплуатации, как и все строение, и могут быть замурованы или залиты бетоном, обшиты различными стеновыми панелями. Требованием к монолитному размещению медных труб коммуникации является использование таких прокладочных материалов, как гофра или изоляция на основе ПВХ. Они предотвратят механические воздействия различного роди при сменах климатического режима зимой и летом.

Инструменты и материалы для пайки меди

  • труборез;
  • фаскосниматель;
  • труборасширитель;
  • металлическая шерсть;
  • тиски;
  • пассатижи;
  • пинцет;
  • паяльник;
  • припой;
  • флюс;
  • бура;
  • паяльное масло;
  • газовая горелка.

Схема электросварочного аппарата.

Труборез требуется для того, чтобы нарезать трубы по длине. Принцип работы у труборезов один и тот же, хотя моделей в продаже можно встретить очень много. Труба для ее обрезки зажимается между роликами и лезвием, затем труборез вращают вокруг, подтягивая на треть оборота нижний болт. Чтобы получить ровный край, трубу держат строго перпендикулярно по отношению к инструменту. Труба, как правило, разрезается за 5-6 оборотов. Газовой горелкой возможно произвести низкотемпературную пайку меди, так как ее температура не превышает 450°. Не все конструкции горелок, имеющихся в продаже, подходят для пайки.

Перед тем как выбрать горелку для того, чтобы паять медь, нужно обратить внимание на инструкцию, так как те горелки, пользование которыми начинается с разжигания мангала, не подходят для этих целей. Как правильно паять медь? Нужно делать это паяльником или горелкой с узконаправленным пламенем. Трубу такая горелка нагреет за считаные секунды, и газового баллончика хватит при экономном использовании надолго. При выборе горелки нужно смотреть и на состав газа в баллоне. Как правило, это смесь пропана и бутана, но при этом чем выше содержание бутана, тем выше температура пламени.

Металлическая шерсть используется для очистки меди перед работой горелкой и паяльником. Ею плотно обжимают конец трубы или проволоки и совершают с усилием несколько вращательных движений. Для проволоки этого достаточно, а трубу следует зачистить еще и изнутри. Узкие трубки (фитинги) можно очищать специальными предназначенными для этого ершиками, при этом категорически запрещено пользование наждачной бумагой, особенно крупных фракций, и тем более напильника. Медь является мягким металлом, и при использовании наждачной бумаги компоненты наждака останутся на поверхности, препятствуя адгезии и хорошему соединению.

Схема точечной сварки меди.

Припой можно приобрести смотанным для удобства использования в катушки. Это оловянная проволока, диаметр которой около 3 мм. Желательно обращать внимание на отсутствие в припое свинца, о чем должна сообщать специальная надпись на катушке. Важным для пайки компонентом является и флюс, который смачивает основной металл (в данном случае медь) перед пайкой, проникая во все капилляры. Растекается по поверхности флюс под действием капиллярных сил. Перед тем как правильно паять, поверхность должна быть совершенно чистой и лишенной окислов. Шов будет прочен только в том случае, если компоненты будут защищены от кислорода, присутствующего в воздухе. Использование флюса повышает адгезию припоя наравне с механической зачисткой поверхностей.

При использовании флюса не играет большой роли, предназначен ли он для припоя с содержанием свинца или без, эти разновидности являются взаимозаменяемыми. Непригодны для использования с медью флюсы для пайки нержавеющей стали. Обыкновенная канифоль также может быть использована, но возможны проблемы с ее нанесением.

Правила пайки меди

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

Пайка крупных деталей

Схема капиллярной пайки меди.

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

Читайте также:  Как сделать маленькую болгарку

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

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

Пайка проводов или проволоки

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

Схема сварки меди в среде инертных газов.

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

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

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

Пайка посуды или запаивание отверстий в меди

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

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

Пока припой остывает, не следует дуть на соединение или придавать ему даже минимальные физические нагрузки.

Техника безопасности при пайке меди

Нужно учитывать, что проводимость тепла у меди очень высока, вследствие этого паять детали, держа их в руках без защиты, не рекомендуется, скорее всего это кончится получением ожогов. Детали короче 30 см держат исключительно клещами либо в защитных рукавицах. Если в процессе пайки на оголенные части тела капнет флюс, требуется немедленно смыть его водой с мылом, так как, помимо термического, можно заработать химический ожог.

При любых работах с открытым огнем и раскаленным металлом, а также флюсом, который содержит кислоту, нежелательна одежда из синтетики, так как возгорается и плавится такая ткань значительно быстрее прочих. Обязательно проветривание при работе, дым от сгоревшего флюса вреден.

Если навыков пайки нет совершенно, перед выполнением ответственной работы желательно потренироваться на обрезках труб или проводов. Сложностей в этой работе немного, и 2-3 раз, как правило, хватает, чтобы усвоить все основные приемы. Если собирается водопроводная система, рекомендуется предварительно собрать ее на полу прежде, чем устанавливать все на места. После сборки и пайки система должна быть хорошо промыта горячей чистой водой, чтобы удалить с внутренней стороны труб части флюса и припоя.

Водопроводная разводка или системы отопления из медных труб обходятся недешево, но они прочны и долговечны. Поскольку медь обладает высоким коэффициентом теплопроводности,хорошими антикоррозийными и антибактериальными свойствами, трубопровод из нее эффективен и долговечен. Пайка меди в домашних условиях не представляет сложности:на трубы надевается раструб-муфта, а затем шов герметизируется. Вместо использования раструба иногда расширяют конец одной трубы и вставляют в нее другую. Такое соединение удобно тем, что для него не требуется фитингов, а срок службы равен длительности жизни самих труб.

Читайте также:  Как измерить магнитное поле

Подготовка к пайке меди с алюминием, латунью, нержавейкой, железом

Подготовительный период, включающий в себя приобретение необходимых приспособлений, материалов, средств индивидуальной защиты, и сама процедура паяния.

Существуют два способа припаять медь к меди: высоко- и низкотемпературный. Первый предполагает нагрев металла до 900°C, применяется для трубопроводов с большим давлением или температурной нагрузкой.Для высокотемпературной пайки используются предназначенные для этого материалы: твердый припой в виде стержней(температура плавления такого припоя около 900°C) и твердоплавкий флюс.

Для того чтобы паять медь низкотемпературным методом, достаточно нагрева металла до 600°C (чаще 300–380°C), что достижимо в бытовых условиях. Для процедуры используют мягкий припой для пайки меди и латуни в виде проволоки или прута сечением до 3 мм и более плавкий флюс. Припой представляет собой сплав олова, которого более 97%, с другими металлами: медью, селеном, серебром, сурьмой.

  • Для чего нужен флюс.Правильно паять медные трубы можно только с флюсом – специальным пастообразным составом (с хлоридом цинка), который наносится на поверхность соединяемых участков трубы широкой полосой. Он выполняет несколько функций:
  1. предотвращает процесс окисления металла, удаляя кислород;
  2. улучшает сцепление припоя с медью;
  3. является индикатором достаточного нагрева металла, сигнализирует, когда следует поднести припой и спаять медь;
  4. способствует равномерному растеканию припоя по стыку.
  • Техника безопасности. При всей простоте процесса, паять медные трубы нужно с соблюдением правил безопасности. Опасность ожогов несет не только само пламя горелки, но и нагретый металл. Медь хорошо проводит тепло, поэтому в процессе работы сильно нагревается не только участок, на который кладут припой и проводят сварку, но и вся труба, а остывает она медленно. Если требуется спаять медные трубки, которые еще не встроены в систему трубопровода, то подготовка включает размещение их на невозгораемых опорах, где они смогут остывать долгое время. Прежде чем трогать спаянный металл с места, следует дождаться полного остывания.

Непосредственную опасность представляет открытое пламя горелки, поэтому приобретать нужно такой инструмент, с которым удобно работать: желательно с подвижным соплом на длинном шланге

Необходимые материалы и приспособления: олово и другие

Инструменты для работы с медными трубами требуются следующие:

  1. труборез, ножовка по металлу или болгарка с тонким диском;
  2. фаскосниматель;
  3. труборасширитель (экспандер);
  4. паяльный флюс;
  5. припой;
  6. паяльник для меди,например,пропановая горелка для пайки медных труб;
  7. перчатки прорезиненные;
  8. бумажные салфетки.

Для отрезания трубы пользуются труборезами различных размеров. У образцов покрупнее большой радиус разворота, ими неудобно пользоваться в труднодоступных местах, поэтому если есть необходимость отрезать участок на готовом смонтированном водопроводе, используют маленький труборез. Отрезать трубу можно ножовкой по металлу или болгаркой с тонким диском, но более качественный срез получится только при помощи трубореза.

После того как труба отрезана, зачищают заусеницы. Это нужно для того, чтобы не было завихрения потока жидкости в системе. Когда нет препятствий, водопровод не испытывает нагрузок и работает как часы.

Перед тем как сварить медь, концы трубы полируют мелкозернистой шкуркой, которую можно приобрести в хозяйственных магазинах. Зачищают обе поверхности, готовящиеся к пайке.Иногда для этих целей используют маленькие щеточки-ершики диаметр которых Ø 22 мм, они подходят почти ко всем трубам. Для зачистки ножка ершика вставляется в шуруповерт или дрель, при помощи которых процесс осуществляется быстрее и качественнее.

На зачищенную отглаженную наружную поверхность наносят флюс – состав, препятствующий процессу окисления меди.

Совет.Удобнее использовать в работе флюс серого цвета. При нагреве он изменяет цвет, достигнув нужной для пайки температуры, становится оловянного оттенка. Визуально легко определить, когда металл нагрелся, и можно паять медь. Если флюс белого цвета, то при нанесении он сразу становится прозрачным, поэтому трудно определить момент, когда нужно подносить припой.

Перчатки для защиты рук используют прорезиненные, так как при отрезании меди и заусениц образуется много мелких металлических элементов, впивающихся в кожу как занозы.Кроме того, при зачищении дрелью поверхности, вращающаяся щетка зажевывает тряпочные перчатки.

Чтобы правильно паять медь,нужно учитывать, что с момента зачистки и нанесения флюса до пайки должно пройти не более получаса, иначе зачистку нужно повторить заново. Если флюс наносится кисточкой, на поверхности не должно оставаться щетины или волосков от нее – в противном случае соединение не будет герметичным,и после подачи воды трубопровод потечет.

После вставки трубы в раструб, остатки флюса полностью не убирают салфеткой, он остается на соединении в виде кромки 1–2 мм, а припайке припой затягивается внутрь – срабатывает капиллярный эффект. Сначала горелкой нагревается стык, при этом влага, находящаяся между стенками, выпаривается. Затем горелка подносится второй раз, постепенно медь нагревается, а флюс приобретает оловянный вид. В этот момент на лицевую сторону кладется припой, происходит пайка, при этом расплавленный сплав стекает вниз, на изнаночную сторону, застывая в процессе движения. Образующиеся снизу лишние свесы металла отделяются сами. Паять медь можно разными способами.

Читайте также:  Рейтинг заточных станков для дома

Процесс пайки

Он заключается в выполнении последовательных операций:

  1. труба нарезается на отрезки необходимых размеров, которые для удобства маркируются – подача или обратка;
  2. с края снимается фаска;
  3. зачищаются края на 2 см: внешние на трубе, а также внутренние в раструбе;
  4. полосой по зачищенным поверхностям (внешней и внутренней) наносится флюс;
  5. соединение собирается: труба вставляется в раструб;
  6. излишки флюса снимаются бумажной салфеткой, но не полностью – оставляется кромка 1–2 мм;
  7. зажигается горелка, пламя подносится к месту соединения;
  8. поверхность нагревается 10–15 секунд до определенной температуры – флюс должен приобрести оловянный цвет;
  9. припой кладется сверху соединения, при нагревании он будет втянут в стык, растечется по шву, заполняя его.

Если стык соединения не был очищен от щетины или пыли,ив результате протекает паянный шов медной трубы водопровода, то восстановить герметичность можно одним из двух методов:

Смотря что паять. Точнее, выбор способа пайки зависит от массы и размеров соединяемых деталей, а также от нагрузки, которую будет нести место спайки при эксплуатации.

Медную проволоку (например, электрические провода), и мелкие детали, которые легко прогреть паяльником до температуры плавления оловянно-свинцового припоя (ПОС), паяют оловянно-свинцовым припоем. В качестве флюса используют канифоль или специальное паяльное масло. Паяльное масло – это вязкая композиция на основе той же канифоли. Существуют и другие флюсы. С соединяемых поверхностей удаляют лак (если он там присутствует), грязь и оксиды. Затем соединяемые поверхности лудят. Для лужения пользуются медным паяльником с залуженным жалом. На соединяемую поверхность наносят флюс, кладут кусочек припоя и горячим паяльником разравнивают припой по всей соединяемой поверхности тонким равномерным слоем. Две залуженные поверхности соединяют и нагревают паяльником до плавления припоя. Убирают паяльник и дают соединению остыть. Соединение остывает за несколько секунд, при этом цвет припоя изменяется от блестящего до матового.

Предметы пищевого назначения паяют не оловянно-свинцовым припоем, а чистым оловом. Олово плавится при более высокой температуре, чем ПОС.

При пайке массивных или габаритных деталей, которые невозможно прогреть паяльником, пользуются горелкой и медным припоем, а в качестве флюса используют буру. Медный припой обеспечивает более высокую механическую прочность, чем ПОС.

Лучше меди не паяется ни один металл. Проще всего паяется медная проволока с помощью канифоли и оловянно-свинцового припоя. Места которые нужно спаять, зачищаются механически или с помощью кислоты или паяльного жира, затем залуживаются и спаиваются.

Если вы будете паять медные трубы, то в качестве флюса канифоль уже не подойдет. Необходимо будет использовать специальные паяльные пасты.

В тех случаях, когда спаянное вами соединение будет работать под воздействием высокой температуры, более 150 градусов, допустим в нагревательных котлах, то естественно, что пайка оловянно-свинцовым припоем не подойдет.

Необходимо использовать твердые припои для пайки меди. Легче всего паять медные трубы большого диаметра твердым серебряным припоем в прутках 2х2х500 мм. В состав этого твердого припоя входит Ag(серебро) 4–6%; P(фосвор) 5,7–6,3%; Cu(медь) 86-90%. Рабочей температурой такого припоя является температура в 710° C. Наиболее качественным является припой марки Rothenberger Rolot -5%. На вид он выглядит как обыкновенная медная проволока. Один пруток такого припоя длинной 50 сантиметров стоит порядка 60-80 рублей.

Можно так же использовать для пайки крупных медных деталей, российский офлюсованный припой "Б-14". Один килограмм такого припоя стоит порядка 800 рублей. Конечно немного дороговато, но зато не нужно морочить голову с подбором правильных флюсов, да и рабочая температура у припоя "Б-14" может быть от 380 до 450 градусов.

Вот на этом видео снята пайка медных труб с помощью газовой горелки и припоя "Б-14".

Реже, в качестве твердых припоев, используются марганцовистая латунная проволока ЛМц58-2, или латунно-оловяная проволока ЛО62-1 – оловянистая. Но паять ними тяжело, так как температура плавления у этих марок превышает 800 градусов. Для пайки медных деталей с такой проволокой действительно используют в качестве флюса буру. Но с латунными припоями чаще паяют сталь. Это показано на этом видео.

Там, кто-то выше писал, что можно паять медные трубы с помощью буры и обыкновенной медной проволоки, не обращайте на это внимания. Ничего вы с помощью чистой меди, буры и обыкновенной горелки никогда не спаяете. Так как температура плавления меди 1083,4 градуса и обыкновенной газовой горелкой вы ее не расплавите. А если плавить газосварочным аппаратом, то плавится будет не только медная проволока, а и медные трубы, которые вы будете пытаться спаять.

При пайке труб до 15 миллиметров еще возможно использовать промышленные паяльники. При пайке труб диаметром до 30 миллиметров, подойдет обычная пропановая горелка. А вот чтоб спаять трубы большего диаметра, понадобится уже ацетиленовая горелка с принудительной подачей кислорода.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector