Пайка меди: основная информация по существу процедуры

Pereosnastka.ru

Пайка меди: основная информация по существу процедуры

Пайкой называют технологический процесс соединения металлов в твердом состоянии припоями, которые при расплавлении смачивают паяемые поверхности и проникают в основной металл, заполняя капиллярный зазор между ними и образуя паяный шов.

Из сказанного следует, что процесс образования паяного соединения связан с нагревом.

Для получения спая наряду с нагревом необходимо обеспечить еще два основных условия: удалить с поверхности металлов в процессе паяния окисную пленку и ввести в соединительный зазор между ними расплавленный связующий металл.

При охлаждении (кристаллизации) вступившего во взаимодействие с паяемыми металлами более легкоплавкого связующего металла образуется паяное соединение.

Материалы, подвергаемые паянию, называются паяными, соединяемыми или основными. Вводимый между ними для соединения металл или сплав, имеющий более низкую температуру плавления, называется припоем.

Процесс паяния металлов имеет много общего со сваркой, и прежде всего со сваркой плавлением, но, несмотря на внешнее сходство, между ними имеются принципиальные различия.

Если при сварке плавлением свариваемый и присадочный металл в сварочной ванне находится в расплавленном состоянии, то при паянии паяемый металл не плавится. Образование соединения без расплавления кромок паяемых деталей является основной особенностью процесса паяния.

При паянии формирование шва происходит путем заполнения припоем капиллярного зазора между соединяемыми деталями, т. е. процесс паяния связан с капиллярным течением присадочного металла, что не имеет места при сварке плавлением.

И, наконец, паяние в отличие от сварки плавлением может быть осуществлено при любых температурах, лежащих ниже температуры плавления основного металла. Эти различия имеют иную, чем при сварке плавлением, природу процессов, протекающих при образовании паяного шва.

Современные способы паяния охватывают широкую номенклатуру материалов: углеродистые, легированные и нержавеющие стали; твердые, цветные и специальные сплавы.

В зависимости от применяемых припоев выделяют два вида паяния, различающихся по температуре плавления и механической прочности припоев; паяние мягкими припоями и паяние твердыми припоями.

Мягкие припои имеют температуру плавления ниже 400 °С и дают спай, не обеспечивающий высокой механической прочности шва. Твердая пайка осуществляется с помощью припоев, имеющих температуру плавления свыше 700 °С и обеспечивающих высокую механическую прочность и температуроустойчивость паяных соединений.

Перед паянием детали тщательно очищают от грязи, окалины и т. п. и плотно подгоняют одну к другой. Затем обезжиривают места спая, промазывая их травленой соляной кислотой.

Если на спаиваемых деталях нельзя допускать наличия остатков кислоты, то обезжиривание производят канифолью, разведенной в спирте: спирт обезжиривает спаиваемую поверхность, а канифоль предохраняет ее от окисления. Пайка при этом получается чистой и ровной. Для паяния мягкими припоями пользуются паяльниками из красной (чистой) меди.

Медный паяльник хорошо нагревается и долго удерживает тепло. Нагрев паяльников производится электрическим током, а также пламенем паяльной лампы, газовой горелки, в печах и др.

Чтобы спаять мягким припоем две поверхности, их соединяют и на места пайки наносят флюс. Затем на конец нагретого и облуженного паяльника набирают каплю расплавленного припоя и вводят его в зазор соединяемых поверхностей. Припой быстро охлаждается, застывает, и спаянные части соединяются в одно целое, образуя плотное и прочное соединение, называемое швом.

Подготовка и паяние твердыми припоями осуществляются сложнее. Здесь на очищенные поверхности наносят флюс, накладывают кусочки припоя и обвязывают их проволокой, а затем производят нагрев пламенем паяльной лампы или другими средствами.

Нагрев ведется до тех пор, пока припой не расплавится и не зальет место спая. По окончании паяния соединению дают остыть, после чего медленно удаляют остатки флюсов, зачищают наплывы припоя и т. д.

Для удаления остатков флюсов деталь промывают в холодной или горячей воде, в специальных растворах или зачищают напильником, металлической щеткой, обдувают песком и т. д.

Канифольные флюсы не растворяются водой, и для их удаления применяют спирты, бензин или трихлорэтилен. Поскольку такие флюсы не вызывают коррозии, то удаление их с поверхности шва не всегда обязательно.

Пайкой называется процесс соединения металлических частей изделия при помощи специального сплава — припоя. Припой в расплавленном состоянии хорошо смачивает поверхности соединяемых деталей, а в охлажденном состоянии надежно скрепляет их.

Процесс пайки несколько напоминает сварку металлов, однако при сварке соединяемые детали нагреваются до плавления, а при пайке нагревают припой и детали до температуры плавления припоя. Металл, деталей при этом находится в твердом состоянии.

Рис. 1. Смачиваемость стеклянных пластин с зазорами в мм:
а — 0,03, 6 — 0,15, в —0,5

Жидкий расплавленный припой затекает в зазоры между деталями изделия под действием капиллярных сил.

Чтобы уяснить значение капиллярности при пайке, проделаем следующий опыт.

Возьмем шесть пластинок из органического стекла и сложим их попарно таким образом, чтобы образовать между ними соответствующие зазоры (мм): в первой паре х=0,03 во второй г = 0,15, пластины третьей пары сложим под углом так, чтобы наибольший зазор 2 = 0,5.

Затем опустим все три пары пластин в сосуды с окрашенной жидкостью, например с чернилами. Допустим, что пластины представляют -обой поверхности, которые нужно соединить пайкой, а чернила соответствуют припою.

В результате проведенного опыта заметим следующее: в образце а, имеющем капиллярный зазор между сопрягаемыми поверхностями 0,03 мм, чернила поднимутся почти до верха. В образце б, имеющем несколько больший зазор — 0,15 мм, чернила поднимутся на меньшую высоту. В образце в чернила с правой стороны поднимутся до верха, а с левой — на незначительную высоту.

На основании опыта можно сделать следующий вывод: чем меньше зазор между соединяемыми поверхностями при пайке, тем лучше затекает в зазор припой под действием капиллярных сил.

Для образования прочного соединения основного металла с припоем необходимо, чтобы жидкий припой хорошо смачивал поверхность основного металла и обеспечивал хорошее прилипание.

Не каждая жидкость обладает способностью хорошо смачивать твердое тело. Ртуть, например, не смачивает стекло. Из чистого стеклянного сосуда можно вылить ртуть до последней капли так, что на стенках его не останется и следа ее. Другое дело, если в чистый стакан налить воды, а затем ее вылить: на стенках стакана останутся капли воды. Следовательно, вода смачивает чистое стекло.

Повторим тот же опыт, но при этом предварительно смажем внутреннюю поверхность стакана жиром.— нальем в него воду и затем выльем. На стенках стакана в этом случае капель воды не будет, так как вода не смачивает поверхность, покрытую жиром. Чтобы произошло смачивание, необходимо очистить внутреннюю поверхность стеклянного стакана от жира.

Некоторые металлы также не смачиваются другими металлами подобно тому, как ртуть не смачивает стекла. Следовательно, если припой не смачивает металл, соединение пайкой между ними выполнить нельзя.

Смачивание значительно облегчает сплавление припоя с основным металлом.

Поведение чистого свинца на меди и на стали показывает, что свинец плохо смачивает эти металлы (сцепляется с ними), в то время как оловянно-свинцовый припой хорошо смачивает их.

В отличие от олова чистый свинец не сплавляется ни с медью, ни с железом. Смачивающие свойства свинца улучшают некоторые введенные в него металлы, например цинк.

Рис. 2. Рабочее место паяльщика (для нагрева используется высокочастотная установка)

Рис. 3. Рабочее место паяльщика для выполнения газопламенной пайки

На рис. 2 изображено рабочее место паяльщика, выполняющего работы на высокочастотной установке.

Рациональная организация рабочего места паяльщика, выполняющего пайку при помощи горелки, показана на рис. 2.

Слеза от железного стола, выложенного сверху огнеупорным кирпичом, помещается ящик для хранения прутков припоя и флюса, справа — сосуд с водой для охлаждения горелки. На стене установлен предохранительный затвор и кислородный редуктор.

Около стола находится экономизатор, на рычаг которого вешается горелка. Экономизатор служит для сокращения расхода газа и времени на регулирование пламени горелки при перерывах в работе.

Весь инструмент паяльщика хранится в отдельном шкафу.

Читать далее:

Источник: http://pereosnastka.ru/articles/sushchnost-protsessa-paiki

Технология пайки меди и ее сплавов

Технически чистая медь обладает высокой теплопроводностью и электропроводностью и достаточно высокой коррозионной стойкостью. Она устойчива против атмосферной коррозии вследствие образования на ее поверхности тонкой защитной пленки, состоящей из CuS04-3Cu (ОН)2. Медь – относительно прочный (σв = 21 кгс/см2 и пластичный металл (б = 45 ÷ 50%).

С уменьшением содержания в меди газовых примесей пластичность ее возрастает до 62%. При повышенных температурах прочность меди уменьшается, а пластичность возрастает. Ценным свойством меди является ее способность сохранять высокую пластичность вплоть до температуры жидкого гелия 4,2 К (-269°С).

Для повышения прочности и придания меди особых свойств (жаропрочности и коррозионной стойкости и др.) ее легируют различными добавками. Сплавы на основе меди обладают высокими механическими и другими ценными качествами.

Поэтому во многих отраслях техники для изделий, работающих в условиях повышенных и криогенных температур, в качестве основного металла широко применяются медь и ее сплавы, обладающие необходимым комплексом свойств. Пайка этих материалов может производиться всеми известными способами.

Наиболее широкое распространение в промышленности получила пайка паяльником, газовыми горелками, погружением в расплавленный припой и в печах.

Пайка низкотемпературными припоями нашла большое применение благодаря простоте и общедоступности этого способа. Ограничения в ее применении вызваны лишь тем, что паяльником можно осуществлять пайку только тонкостенных деталей при температуре 350° С.

Массивные детали вследствие большой теплопроводности, превышающей в 6 раз теплопроводность железа, паяют газовыми горелками.

Для трубчатых медных теплообменников применяется пайка погружением в расплавы солей и припоев. При пайке погружением в расплавы солей используют, как правило, соляные ванны-печи. Соли обычно служат источником тепла и оказывают флюсующее действие, поэтому дополнительного флюсования при пайке не требуется.

При пайке погружением в ванну с припоем предварительно офлюсованные детали нагревают в расплаве припоя, который при температуре пайки заполняет соединительные зазоры. Зеркало припоя защищают активированным углем или инертным газом.

Недостатком пайки в соляных ваннах является невозможность в ряде случаев удаления остатков солей или флюса.

Широкое распространение в промышленности находит пайка в печах, поскольку при этом обеспечивается равномерный нагрев соединяемых деталей без деформации даже при больших габаритах изделий.

При пайке изделий из меди оловянно-свинцовыми и другими легкоплавкими припоями используют обычно канифолыно-спиртовые флюсы, водные растворы хлористого цинка или хлористого аммония.

Читайте также:  Маска для сварки хамелеон, как выбрать рекомендации и отзывы

Пайка серебряными припоями успешно идет при применении флюсов на основе соединений бора и фтористых соединений калия. Эти флюсы хорошо очищают поверхность меди от окисной пленки и способствуют растеканию припоя.

Недостатком флюсовой пайки меди является трудность получения герметичных соединений. Кроме того, остатки флюса являются очагами коррозии. Поэтому пайку чаще всего осуществляют в восстановительных или нейтральных газовых средах.

Пайку меди в азоте можно осуществлять при температуре 750-800°С.

К недостаткам этого метода можно отнести сложность оборудования по очистке азота, а также отсутствие возможности осуществлять пайку при температуре ниже

Имеются сведения о применении пайки меди в среде аргона припоем ЛС 59-1 с дополнительным флюсованием мест пайки водным раствором буры.

Пайку в вакууме успешно применяют для соединений многих металлов, в том числе и меди. Этот вид пайки достаточно экономичен, совершенно безопасен и производится в вакуумных печах или контейнерах, загруженных в обычные печи. Паяные швы, полученные при применении нагрева в вакууме, отличаются чистотой, прочностью металла шва и высокой коррозионной стойкостью.

К недостаткам способа пайки в вакууме следует отнести сложность применяемого оборудования.

Соединение меди при низкотемпературной пайке производится стандартными оловянно-свинцовыми припоями ПОССу 30-0,5; ПОС 40; ПОССу 40-0,5, ПОС 61 и свинцово-серебряными припоями ПСр 1,5; ПСр 2,5; ПСр 3 с использованием флюсов на основе хлористого цинка или канифольно-спиртовых.

Соединения, паянные оловянно-свинцовыми припоями, теплостойки до температур 100-120°С.

При снижении температуры до -196÷-253°С предел прочности этих соединений увеличивается в 1,5-2,5 раза, достигая 4,5-7,5 кгс/мм2; при этом пластичность резко снижается.

Хрупкость оловянно-свинцовых припоев и паянных ими соединений при низких температурах объясняется аллотропическим превращением олова и образованием в шве хрупких интерметаллидов, которые при низких температурах являются очагами развития трещин.

Для оловянно-свинцовых сплавов, содержащих менее 15% олова, падение ударной вязкости не происходит. Это обусловлено тем, что свинец, являясь основой сплава, с понижением температуры увеличивает ударную вязкость, давая во всех случаях вязкий излом.

Высокая пластичность свинца делает его нечувствительным к надрезу. Поэтому вполне закономерны стремления применять для пайки изделий криогенной техники припои на основе свинца с содержанием олова менее 15%.

Однако практика их применения показала, что они нетехнологичны, плохо смачивают основной металл и не затекают в соединительные зазоры.

Например, применение припоя, на основе свинца, легированного серебром (припой ПСр 3), позволяет получать теплостойкие и хладостойкие соединения из меди.

Введение в этот припой 5% Sn (ПСр 2,5) улучшило его технологические свойства, однако при комнатной температуре соединения, паянные припоями ПСр 3 и ПСр 2,5, обладают низкой прочностью. Предел прочности при срезе равен 1,2-1,8 гкс/мм2.

Легирование свинца оловом до 16% и кадмием до 5% делает припой ПСр 1,5 более технологичным, однако он становится малопластичным даже при температуре 20° С.

Применение кадмиевых припоев требует специального навыка, так как технологичность их значительно ниже, чем у оловяно-свинцовых. Соединения меди кадмиевыми припоями ПСр 5 КЦН, ПСр 8 КЦН теплостойки до температуры 350° С, но малопрочны (σв = 2,9 кгс/мм2) из-за образования в шве хрупких интерметаллидов и нехладостойки.

Припои на основе цинка редко применяют для пайки меди ввиду интенсивного растворения ее в расплаве припоя. При этом предел прочности на срез не превышает 1,5 кгс/мм2.

Цинковые припои, легированные медью и серебром, также плохо растекаются по меди. Легирование этих припоев оловом и кадмием (ПЦА8М, ПЦКд, СрСУ 25-5-5) хотя и несколько улучшает их растекаемость, но швы становятся хрупкими.

Для пайки меди находят также применение припои на основе медно-фосфористой эвтектики с добавлением серебра. Швы, паянные этими припоями, достаточно прочны (σв = 25 -7- 30 кгс/мм2), теплостойки до температуры 800° С, но непластичны. В условиях низких температур прочность соединений меди, паянных этими припоями, увеличивается, но пластичность резко падает.

Широкое применение для пайки медных конструкций находят припои ПСр 45, ПСр 40, ПСр 25, ПСр 12.

Пайку этими припоями осуществляют нагревом ацетилено-кислородным пламенем или в печах с использованием коррозионно-активных флюсов № 209, 284. После пайки конструкций остатки флюса необходимо удалять промывкой в горячей воде. Пайку теплообменной аппаратуры осуществляют с применением припоя ПСр 72 или ПСр 71 в вакууме.

При пайке деталей из медных сплавов, конструкция которых позволяет производить пайку под давлением, в качестве припоя можно использовать серебряное покрытие (10-25 мкм) или тонкую серебряную фольгу.

При нагреве выше 779° С медь взаимодействует с серебром с образованием в шве сплава типа припоя ПСр 72. Пайка этим (контактно-реактивным) методом осуществляется без применения флюса в вакууме или в инертной среде.

Припои на медной основе тугоплавки и вызывают растворение (эрозию) основного металла, поэтому для пайки меди их применяют реже, чем серебряные. Диффузионная пайка меди может быть выполнена галлием, индием, оловом, свинцом, припоями ПОССу 40-2, ПОС 61 путем поджатая деталей в вакууме или аргоне при температурах 650-800°С и длительных выдержках.

Припой в месте пайки можно наносить напылением в вакууме, гальваническим способом или в виде тонкой фольги.

Капиллярную пайку меди низкотемпературными припоями можно производить при зазорах 0,05-0,5мм и температурах 650-900°С в вакууме или аргоне. При этом соединения меди, паянные индием, галлием, оловом, припоями ПОС 61 и ПОС 40, хрупкие и малопрочные, предел прочности на срез не превышает 4-7 кгс/мм2.

При пайке меди свинцом соединения хотя и малопрочны, но пластичны. При применении припоя системы Pb – Ag – Sn – Ni (ПСр 7,5) можно обеспечить предел прочности при растяжении 14 кгс/мм2 с достаточно высокой пластичностью, угол изгиба образца, паянного встык, 130°.

Источник: http://www.prosvarky.ru/brazing/process/11.html

Как проводится пайка меди твердым и мягким припоем

Изделия из меди встречается повсеместно в разных сферах жизни. Например, из нее создают прочные и долговечные системы отопления и водоснабжения.

Но для соединения двух элементов, специалисты прибегают к особой технологии – пайки труб из меди. Для осуществления процедуры необходимы подходящие инструменты и материалы, а также знания.

Так как она обладает определенными особенностями, о которых новичок может не знать.

Чтобы паять медь, мастеру нужно иметь при себе такой состав, как припой. Это термопластичное вещество герметизирует поверхность изделий и под воздействием высокой температуры расплавляется, растекаясь по всему месту соединения. Но как только он остывает, то твердеет и надежно скрепляет изделия.

В результате создается один предмет, который отличается долгим сроком службы, выдерживает высокую нагрузку, перепады давления и температуры, а также не боится ультрафиолетового излучения.

Какие инструменты и материалы нужны

Пайка проводится не только на промышленных объектах, но и в домашних условиях. Для этого требуется подготовить следующие инструменты и материалы:

  • электропаяльник или газовую горелку;
  • труборез;
  • припой;
  • флюс;
  • кисть и стальную щетку.

Чем именно соединять изделия, зависит от удобства и предпочтения мастера. Но по мощности аппарат выбирают в соответствии с температурой плавления припоя.

Флюс бывает жидким и твердым, у каждого вида имеются индивидуальные отличия, которые следует учитывать. Если используется материал в виде загустевшей смеси, то его наносят на место стыка, как до соединения, так и после.

Флюс нужен для того, чтобы предохранить поверхность от окисления, способствовать растеканию припоя и улучшить сцепление.

Виды флюсов и припоев, особенности работы с ними

Мастерам известно множество твердых и мягких веществ, обеспечивающих качественную пайку изделий из металла. В 95% используется олово, которое относится к низкотемпературному составу, обладающим несколько худшими техническими параметрами. Но его ценят за то, что работы могут проводиться при любой температуре без уменьшения прочности соединяемых изделий.

К соединительным элементам также относится серебро, обладающее отличными технологическими свойствами. Мастера нередко применяют трехкомпонентные составы из серебра, олова и меди. Часто в состав материалов, используемых при низкотемпературной пайке, входит хлорид цинка.

Преимущество мягких припоев заключается в том, что они охватывают большую площадь при попадании на поверхность детали. Они обеспечивают высокую прочность и надежность.

Мягкие припои

Мягкий припой используется при монтаже водопроводных и отопительных сетей, где диаметр труб достигает 10 см, а температура воды не превышает 130 градусов. К таким видам относят:

  • свинцово оловянный тип;
  • с малым содержанием олова;
  • специальные и легкоплавкие.

В качестве припоя чаще всего выбирается бессвинцовый флюс. Оловянно-медный тип является самым распространенным, благодаря доступной цене. Но его преимущество заключается в другом. Все смеси, содержащие олово в составе, отличаются экономичным расходом.

Достаточно нанести на половину обрабатываемой поверхности немного припоя, как он распространится по всей площади. Это свойство объясняется тем, что олово легко проникает внутрь и распространяется по любой структуре.

Твердые припои

Когда приходится учитывать условия среды, в которой выполняется пайка, то лучше использовать твердые припои. Применение таких веществ обеспечивает высокую прочность шва. Самым распространенными соединениями являются следующие составы:

  • медь и цинк;
  • фосфор и медь;
  • чистая медь;
  • безотмывный флюс.

Твердые соединения классифицируются как тугоплавкие и легкоплавкие. Каждый вид характеризуется определенными свойствами. Например, медно-фосфорный заменяет дорогой серебряный флюс. Он отличается умеренной стоимостью, но обладает одним минусом – использовать при низких температурах не получится.

Самыми крепкими из твердых соединений считаются медно-цинковый и многокомпонентные. Они обходятся дорого, но цена оправдана надежностью соединения. Когда выполняется пайка самой медью, то необходимо применять и флюс. В таком случае удастся крепко-накрепко соединить две детали.

Зачем нужна паяльная паста

Паяльная паста – это пастообразная масса, состоящая из маленьких частиц припоя, флюса и специальных добавок. Флюс-паста применяется в промышленности при пайке элементов на печатных платах. Пасту выбирают согласно определенным условиям:

  • после нанесения должны оставаться легкоудаляемые частицы;
  • вещество должно сохранять вязкость и клейкость;
  • не оказывать отрицательного воздействия на обрабатываемую поверхность;
  • не просочиться на одежду во время плавления.
Читайте также:  Устройства для точечной сварки, или как обзавестись незаменимым сварочным аппаратом?

Как работают с пастой, зависит от вида и размера припоя, содержащегося в ее составе. Материал различается также по типу флюса (канифольные, водосмываемые, безотмывные). Она необходима для удержания маленьких деталей на месте и облегчения процесса соединения.

Технология пайки

Процесс довольно простой, поэтому, когда необходимо соединить что-то дома, то хозяин выполняет пайку своими руками и без привлечения специалистов. Но все же без подготовительного этапа не обойтись.

Именно от него зависит, насколько качественным и надежным получится соединение. Прежде всего следует обратить внимание на срез детали, который должен быть строго вертикальным, без заусениц, с ровными и гладкими краями. При обнаружении малейших дефектов следует взять наждачную бумагу и провести ею по поверхности, пока дефекты не исчезнут.

Если соединяют две медные трубы, то, доведя срез до идеального состояния, необходимо вставить ее в фитинг, а после вынуть. Ту часть, которая соприкасалась с фитингом, необходимо очистить от окислений. Следующий этап – нанесение флюса. В этом нет ничего сложного, нужно только провести кисточкой по всей детали, уделяя особое внимание месту стыковки.

Затем элементы соединяют друг с другом и крепко фиксируют. Дальнейшие действия зависят от того, чем выполняется пайка – газовой горелкой или паяльником. Учитывая, что детали должны находиться в неподвижном состоянии, потребуется помощник. Он-то и будет держать их, но, если такового не нашлось, нужно ухитриться и сделать это самому.

Когда что-то нужно припаять в домашних условиях, то чаще всего используется твердый состав. Но мастер может приобрести специальные пасты. При правильном выборе составов удается максимально аккуратно и прочно соединить два трубопровода или радиодетали.

Пайка выполняется либо при высокой, либо низкой температуре. В первом случае процесс отличается высокой прочностью шва, а также соединенный участок получает термостойкость.

Что очень важно, если он в дальнейшем послужит частью различных коммуникаций. Но высокотемпературную пайку не допускается применять на резьбовых соединениях.

Чаще всего этот процесс выполняется горелкой, наполненной пропаном.

Когда же используется низкотемпературная пайка, то применяется мягкий состав, паста или гель. Она наиболее подходит для начинающего мастера, потому что отличается простотой и легкостью. В этом типе процесса температура не повышается больше 425 градусов, так что возможно даже использовать паяльник, который найдется практически в каждом доме.

Работа с паяльником

Каждый человек хоть раз в жизни видел паяльник, а многие постоянно работают с ним. Поэтому не увидят в пайке медных изделий этим инструментом ничего сложного. Вся сущность процесса заключается в том, что припой, расположенный между двумя деталями, нагревается с помощью паяльника, пока не начинает плавиться.

Когда он затвердеет, то две части надежно скрепятся в одну. Чтобы припаять качественно, необходимо распределить вещество равномерно по всей поверхности, заполнить каждый зазор. При этом важно подобрать именно тот материал, который хорошо выдерживает высокую температуру паяльника.

Работа с горелкой

Инструмент включают, когда две части уже соединены друг с другом. Не стоит слишком долго удерживать его возле места стыка, поскольку температура горения составляет несколько тысяч градусов. В то время как нагреть определенное место нужно всего лишь до 250-300 градусов.

Это займет секунд 20-30. Как только флюс сменит цвет на темный, то вводят соединяемый состав. Важно! Горелку или фен нужно располагать посередине, чтобы охватить всю зону соединения.

Можно ли паять медь оловом

Многих начинающих мастеров интересует, можно ли спаять медь оловом. На самом деле не просто можно, а нужно. Поскольку такой состав обеспечивает хорошее скрепление. Чаще всего олово используется, когда скрепляют предметы пищевого назначения.

Следует помнить лишь об одном – для этого металла нужна более высокая температура, чем для других припоев. В качестве инструмента лучше использовать мощный электрический паяльник.

Пайка серебряным припоем

Когда требуется спаивать детали в домашних условиях, то часто используют серебряный припой. Он выгоден, потому что его можно создать своими руками. Но следует применять его не в одиночку, в сочетании с цинком, медью.

Обработанный таким припоем, шов получится очень прочным и аккуратным. Процентное содержание компонентов контролирует ГОСТ 19746 74. Но точно узнать, какие виды веществ использовать, можно из инструкций опытных мастеров или прилагаемых к соединяемым изделиям.

Как спаять медь и нержавейку

Если требуется припаять медь к другому металлу, например, стали, то придется потрудиться. Процесс этот не из легких, но вполне осуществимый. Объясняется это тем, что нержавеющая сталь плохо взаимодействует с другими металлами, с трудом поддается температурной обработке.

Когда соединяются два разных изделия, то нужно найти средний состав, который подходит одновременно к обоим. В таких случаях приходится поступиться качеством и даже необязательно использовать флюс. Но важно провести подготовку, лужение и другие этапы спайки.

Надобность в соединении часто возникает в домашних условиях. Для соединения нержавейки и меди требуется мало времени и достаточно обычной газовой горелки.

Поэтому, определившись с инструментом и припоем, следует очистить поверхность обоих стыков, подготовить флюс. Затем выполнить лужение места скрепления и нанести флюс.

После чего две части соединяют, а получившийся шов обмазывается припоем.

Следующий этап – его равномерный разогрев горелкой. Как только припой растечется, изделие оставляют остывать естественным путем.

Как припаять медь к железу

Припаять медные изделия к железным или наоборот также распространенная задача, для решения которой правильно подбирается соединительный состав. Инструкция в этом вопросе окажется существенную помощь.

Полезную информацию можно найти в тематическом видео, где весь процесс пайки детально показан. При соблюдении всех условия удается получить ровный и прочный шов.

Основные ошибки при пайке своими руками

Чаще всего именно спешка приводит к тому, что соединение двух элементов получается неудачным. Потому что забывают осмотреть поверхность соединяемых деталей. Первое действие, направленное на исправление ошибки, – проверка отсутствия дефектов. Они могли появиться при нарезке деталей.

Насколько надежным окажется шов, зависит от чистоты поверхности. Поэтому смахнуть даже невидимые пылинки все же стоит. При нанесении флюса допускается одна из самых основных ошибок. Мастер может забыть обработать небольшой участок изделия. И он станет причиной того, что должного соединения не получится.

Важно также следить за температурой горелки или паяльника, поскольку перегрев обрабатываемого элемента приводит к сгоранию флюса. Но недостаточная температура плавления также вредна. В этом случае соединительные составы не размягчаются и не прилипают.

Техника безопасности

Пайка медных изделий довольно опасный процесс, поэтому соблюдать все стандарты и предписания ради безопасности, очень важно. Во время процесса используется открытое пламя и опасные вещества, поэтому домашнему мастеру и профессионалу необходимо носить защитные средства. Речь идет о рукавицах, очках и специальной одежде.

Прежде чем браться за инструмент, необходимо внимательно изучить правила технологии.

Источник: https://oxmetall.ru/pajka/medi-tverdym-i-myagkim-pripoem

Пайка медных труб правильно: использование мягкого припоя для пайки водопровода

Медь — один из самых легкодоступных металлов, который широко используется в промышленности и системе жилищно-коммунального хозяйства. Пайка медных труб — это соединение с использованием фитингов, с применением жёсткой и мягкой пайки. Технология известна с древних времён, а сегодня особенно актуальна — с применением современных материалов для пайки.

Условия обеспечения прочности

Одним из условий герметичности и прочности паяных изделий является соответствующая ширина паяного соединения. Для обеспечения этого условия используются специальные устройства разъёмов, двухконечных колен, колпачков, тройников. Медь может паяться:

  • мягкими припоями (температура плавления ниже 450 C);
  • твёрдыми припоями (температура плавления выше 450 C).

Типы припоя, используемые на медных водопроводных трубах:

  • 40 процентов свинца / 60 процентов олова;
  • 95 процентов олово-сурьмы / 5 процентов свинца;
  • 50-процентный свинцовый припой рекомендуется на линиях сплава меди, которые не должны использоваться для питьевой воды;
  • бессвинцовый припой, для труб, используемых в водоснабжении.

Подготовка рабочего места

Пайка медных труб своими руками должна проходить после подготовки рабочего места, а работу надо начинать с того, чтобы правильно подобрать инструмент для пайки медных труб и сопутствующие материалы.

Необходимые инструменты для пайки:

  1. Медный резак.
  2. Металлическая щётка.
  3. Трубогиб.
  4. Абразивная ткань.
  5. Пастообразный флюс.
  6. Бессвинцовый припой.
  7. Перчатки.
  8. Защитные очки.

Монтаж пайки соединений в установках осуществляется с использованием соответствующих горелок с пропановым воздухом или ацетиленовым кислородом.

Температура пламени пропан — воздух составляет около 1900 C, а ацетиленового кислорода составляет около 3100 градусов.

Высокая температура пламени оксиацетилена, с одной стороны, ускоряет процесс нагрева до температуры пайки, с другой стороны, создаёт опасность недопустимого плавления поверхности труб.

Инструмент для пайки, в частности, колпачок горелки, является критическим фактором, влияющим на качество.

Таким образом, даже нагрев со стандартной горелкой, несмотря на очень высокую теплопроводность меди (411 Вт/м * К), может быть затруднён, особенно в местах, которые не позволяют перемещать паяльник.

В таких ситуациях гораздо выгоднее использовать горелки с колпачками, которые равномерно нагревают область пайки.

Общий порядок работ

Перед тем как спаять медные трубки, вначале отрезают точную её длину, с помощью резака или ножовки.

Если использовалась ножовочная пила, для обеспечения ровного разреза её следует обработать напильником либо удалить все внутренние и внешние заусенцы с помощью развёртки или другого инструмента для обработки острых кромок. Если трубка некруглая, её нужно довести до истинного размера с помощью инструмента для калибровки.

Области поверхности трубопровода должны быть чистыми и свободными от загрязнения маслом, жиром или оксидом.

Они могут быть правильно очищены путём чистки щёткой из нержавеющей стали или обработкой наждачной тканью.

Если на ней присутствует жир, необходимо очистить её растворителем, а также удалить все посторонние частицы, такие как наждачная пыль, протерев участки сухой тканью. Поверхность стыка должна быть очень чистой.

Читайте также:  Характеристика сварочной дуги и зачем нужен сварочный осциллятор?

Технология нанесения флюса обеспечивает равномерность на концах труб и внутри фитингов. Она предотвратит окисление меди при нагревании, когда она будет достаточно горячей, чтобы припаяться. Не нужно использовать большое количество флюса, так как это приведёт к коррозии внутри трубы.

Весь лишний флюс удаляется хлопчатобумажной тканью. Нельзя работать с ним голыми руками, так как его химические вещества являются вредными для кожи. Как только фитинг или трубы будут установлены в схеме, надо начинать паять с верхней части шва, и как только он станет нагреваться, припой растечётся до самого конца соединения. В этот момент нужно держать факел паяльника подальше от трубы.

Сварка пропановой горелкой идеально подходит для небольших работ, в то время как ацетилен используется для труб размером более 3 / 4 дюйма. Перед сваркой нужно убедиться, что давление внутри трубы отсутствует.

Нельзя выполнить процесс припайки, когда вода находится в ней. Необходимо слить воду и дождаться, пока она высохнет полностью.

Нагрев трубы перед пайкой проводится с обеих сторон, медленным поворачиванием факела вокруг соединения для равномерного распределения огня, пока припой полностью не соприкоснётся со швом.

Латунные фитинги требуют дополнительного тепла. Пламя устанавливается на среднем или высоком уровне для получения достаточной температуры плавления. Если пламя настроено правильно, оно будет гореть разными оттенками синего.

Чрезвычайно горячие температуры находятся за видимыми участками пламени. Вставляют конец флюсованной трубки в фитинг, поддерживают конструкцию, чтобы обеспечить правильное выравнивание, пока сплав для пайки не затвердеет.

После этого удерживают шов в течение нескольких секунд (или более) -в зависимости от его размера. Теперь домашняя сборка готова к пайке. Для большинства работ с использованием кислород — ацетиленовых газов следует применять науглероживание или нейтральное пламя, которое имеет чётко выраженный внутренний конус.

Нужно избегать окисляющего пламени. Избыток ацетилена удаляет поверхностные оксиды из меди. Она будет яркой, а не тусклой или почерневшей из-за неправильного окисляющего факела.

Пайка с воздушными / ацетиленовыми факелами является популярной альтернативой кислородному. Поток топливного газа всасывает воздух в смеситель, он начинает вращаться для улучшения сгорания и повышения температуры пламени. Начинают нагрев трубки, сначала применяя факел в точке, расположенной непосредственно рядом с фитингом.

Распределять пламя нужно попеременно вокруг трубки и фитинга, пока оба не достигли температуры пайки перед нанесением паяльного наполнителя. Когда используется флюс, нагревать трубку нужно до тех пор, пока поток не пройдёт «барботирующий» диапазон температур, режим станет тихим, а сплав жидким и прозрачным, похожим на чистую воду.

Только после того, как базовые металлы будут нагреты до температуры пайки, техник может добавить металл — наполнитель. В это время пламя можно мгновенно обнаружить на кончике наполнителя, чтобы начать процесс плавления.

Всегда нужно держать оба фитинга и трубки нагретыми, играя пламенем над трубой и фитингом, когда сплав для припоя втягивается в соединение. Припайный сплав будет диффундировать и полностью заполнить все области шва оцинковки.

Далее нужно прекратить подавать сплав припоя после заполнения зоны сварного соединения. Избыточный припой не улучшает качество или надёжность пайки и представляет собой отходы материала.

Все остатки флюсов должны быть удалены для проверки и испытания под давлением. Сразу после того как сплав для пайки установлен, нужно закалить и удалить остатки флюса.

При необходимости используется наждачную ткань или проволочную щётку.

Мягкая пайка водопроводных труб

Для пайки труб диаметром менее 28 мм из-за возможности перегрева материала и повреждения поверхности трубы, используется только мягкий припой для пайки медных труб.

Подготовка стыка для пайки и мягкой пайки по существу такая же, как и в общих случаях: резка труб, удаление заусенцев по краям, расширение концов труб (если соединители не используются), очистка поверхности трубы в точке соединения и применение флюса.

Наиболее рекомендуемыми связующими для мягкой пайки медных установок являются свинцово- оловянные припои.

Следует отметить, что по санитарным соображениям припой, содержащий кадмий и свинец, не допускается использовать в установках для питьевой воды. В этом случае используются олово — медный (S — Sn97Cu3) и оловянно — серебряный (S — Sn97Ag3) припой.

Часто для пайки мягких медных установок используются флюс или разъёмы с зажимным припоем с флюсом.

Прочность на сдвиг паяных соединений с мягким припоем обычно не превышает 50 МПа и значительно уменьшается при повышении температуры, что приводит к ограничению использования мягких припоев для установок, работающих при температурах до 110 C.

В дополнение необходимо использовать паяльный поток, который растворяет оксиды с поверхности паяных элементов и защищает от повторного окисления во время пайки. Флюсы для мягкой пайки обычно представляют собой пасту, гель или жидкость, которые после пайки должны оставаться неагрессивными, а в случае установок для питьевой воды — нетоксичными, шлаками, легко моющиеся холодной водой.

Твёрдая пайка медных соединений

Для спайки твёрдых медных установок рекомендуется использовать медно — фосфорное связующее с добавлением серебра, что улучшает пластические свойства припоя. Рекомендуется использовать серебряные связующие вещества Ag — Cu — Zn или Ag — Cu — Zn — Sn.

Экономичным является использование оловянно — фосфорных припоев из-за относительно низкой цены по сравнению с серебряными припоями.

Дополнительным преимуществом этих припоев является исключение необходимости использования флюса, поскольку фосфор обеспечивает восстановление оксидов меди, покрывающих паяный металл.

В других случаях поток флюса с соответствующей активностью следует использовать при температуре пайки, в зависимости от температуры плавления припоя. Флюсы для пайки могут быть в форме пасты, порошка, суспензии. На рынке также имеется флюс, содержащий пайку, или в виде покрытия или в сердечнике припоя. Тогда нет необходимости применять дополнительный поток к паяным поверхностям.

Прочность припаянных медно — фосфорных припоев составляет около 120 МПа, а серебряные припои около 170 МПа, поэтому она в несколько раз превышает прочность соединений, изготовленных с использованием оловянных припоев.

Крепёж для медных труб

Трубные хомуты крепко упирают трубы в стену, опорную балку или другую конструкцию. Эти зажимы обычно представляют собой один кронштейн с двумя отверстиями для крепления на твёрдую поверхность или гибкую металлическую полосу с отверстиями, пробитыми каждые несколько сантиметров. Для любого типа зажима необходимо крепление к стене или балке.

Есть несколько типов крепёжных элементов на выбор:

  • зажимы для трубы из меди;
  • гвозди;
  • винты и болты;
  • пластиковые зажимы и крепёжные детали;
  • альтернативные крепёжные детали.

Такие трубы обычно требуют зажимов, так как использование того же типа металла уменьшит условие возникновения коррозии от низких электрических токов, создаваемых при соединении разных металлов.

Медь обеспечивает гибкий зажим, который позволяет трубам расширяться и сжиматься в разных погодных условиях.

Зажимы для труб доступны в формованных C — образных конструкциях или в гибких полосках из меди с фиксаторами, пробитыми вдоль полосы. Любой тип допустим для медной сантехники.

Гвозди вставляют с обеих сторон зажима трубы и закрепляют на месте, чтобы укрепить фиксатор на стене или на другой поверхности. Лучше всего они подходят для дерева, но могут использоваться с гипсокартоном и открытым сайдингом.

Важно использовать цинковые гвозди, чтобы избежать коррозии головки гвоздя с течением времени. Установка крепежа требует осторожности. Трубы из меди легко сгибаются, и пропущенный удар с помощью молотка может её повредить. Перед проведением пайки лучше начать с видеоурока, где продемонстрирована правильная технология.

Винты и болты являются ещё одним вариантом крепления хомутов. Винты требуют использования свёрла, но намного крепче, чем гвозди.

Винты хорошо работают в древесине, но также могут быть установлены в бетонные или другие твёрдые поверхности. Некоторые хомуты для труб обвязывают с использованием болтов. Как правило, болты поставляются с зажимами.

Лучше использовать оцинкованные винты и болты, чтобы уменьшить вероятность того, что они со временем будут коррозировать .

Можно использовать пластиковые зажимы и крепёжные детали с медными трубами. Пластик не будет коррозировать на медной поверхности и удерживается так же плотно, как и медные зажимы.

Также применяются пластиковые застёжки-молнии для соединения трубы с другой поверхностью. Это особенно полезно, когда нецелесообразно использовать медный трубный зажим с гвоздями или винтами, например, при соединении нескольких труб.

Пластиковые застёжки-молнии поставляются в самых разных размерах для любого применения.

Разница между пайкой медни и латуни

Пайка — удобный инструмент, когда речь идёт о ремонте сантехники в ванной комнате. Пайка не является однотипной операцией, а в разных случаях требуются другие технологии. В частности, пайка латунных труб может быть более сложной, чем пайка меди, так как латунные фитинги требуют более высоких температур.

Основной процесс соединения латунных или медных водопроводных труб по существу тот же, однако большая разница между медью и латунью заключается в том, что латунь требует гораздо больше тепла для правильной работы припоя.

На самом деле, придётся нагреть металл в пять или шесть раз больше, чем медь, чтобы она достигла точки, в которой расплавится припой.

Это потребует более высокой температуры от факела, больше времени, подачи тепла к металлу, и пристального внимания за поведением пламенем со всех сторон.

Латунные трубы несколько необычны, поэтому перед началом пайки нужно следить, чтобы давление внутри пайки не накапливалось, а свободно удалялось в окружающую среду.

Опыт говорит о том, что пропановые горелки недостаточно горячие, чтобы работать с латунью. Вместо этого при работе с латунью используют особый газ, представляющий собой смесь метилацетилена и пропадиена, которая достигает более высокой температуры, чем пропан. Не нужно скупиться на использование флюса или паяльной пасты, когда нужно монтировать трубы.

Источник: https://remoskop.ru/payka-mednyih-trub-v-sistemah-vodoprovoda-svoimi-rukami.html

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector