Как заварить медную трубку

Технология пайки медных труб в домашних условиях: работа в 9 простых шагов

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.

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.

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:

Как правильно паять медные трубы – материалы и инструменты, правила выполнения работ

Использование труб из меди и ее сплавов давно уже не выглядит чем-то необычным при обустройстве современных отопительных систем: таким образом все чаще оснащаются магистрали по транспортировке воды и газа, современные системы кондиционирование воздуха и холодильные установки различного типа. Проводя монтажные работы, важно знать, как правильно паять медные трубы.

Как соединяют медные трубы

При формировании неразъемных соединений из изделий данного типа в основном используется пайка. Этот давно известный метод стыковки медных изделий реализуется за счет насыщение контактной зоны специальным расплавленным сцепляющим раствором – припоем.

Изучая то, как спаять медные трубы, важно помнить, что для надежного сварочного контакта температура плавления припоя должна лишь немногим уступать аналогичном параметру соединяемых трубок. Проводя самостоятельную пайку медного трубопровода, важно соблюдать особенную аккуратность. Лучше всего перед этим хорошо изучить технологию, как сваривать медные трубы.

Достоинства сварного метода соединения медных труб

Медные сварные соединения имеют множество положительных отзывов относительно своей надежности, что делает их еще популярнее.

Среди наиболее значительных положительных качеств медной пайки можно выделить следующее:

• Сварные медные изделия получаются очень прочными и долговечными.
• Медь относится к наиболее простым в обработке и доступным материалам.
• Сварочный контакт имеет очень значительный простор при выборе наиболее подходящих условий – т.н. «регулировка режима сварки».
• Обустраивая соединение методом пайки, нет необходимости в наличии стандартных переходников и фитингов. Таким образом достигается заметная экономия финансов при организации системы отопления.

Какая бывает пайка, и какой инструмент необходим

Проводя специальные операции по свариванию труб разного сечения, в основном применяют такие температурные режимы:

• Высокотемпературный. Предусматривает термический прогрев участка плавления до +900 градусов. Обычно таким образом паяют заготовки, находящиеся под постоянными нагрузками.
• Низкотемпературный. Этот режим особенно подходит для бытового применения. Рабочая температура по линии контакта обычно не превышает в этом случае +450 градусов.

Чтобы процесс соединение трубок методом пайки происходил максимально комфортно, для этого понадобится наличие следующего инструмента:

1. Специального захвата-трубореза, для получения ровного среза трубы по месту ее будущей стыковки.
2. Оборудования для снятия фасок и удаления заусенец.
3. Особенного расширительного приспособления, с помощью которого проводится подготовка места стыковки нужной глубины. Этот показатель обычно соотносим с диаметром стыкуемых труб.
4. Сварочного аппарата или газовой горелки. Они и служат инструментом для пайки труб из меди.
5. Термического фена, который быстро разогревает стыковочные участки до +650 градусов. Применяется в тех случаях, когда работа проводится легкоплавким припоем. Данный сварочно-разогревающий аппарат дает возможность достигать простого соблюдения требуемого температурного режима по месту пайки, с возможностью поддержки его в требуемых пределах. Как правило, в комплектацию приспособления входят сменные насадки, дающие возможность направлять горячий воздух строго на нужный участок трубопровода.

Перед тем, как варить медные трубы, важно узнать, какие именно рабочие материалы следует применить в качестве рабочих припоев. Характеристики тугоплавкости позволяют разделить их на твердую и мягкую категорию. Читайте также: “Как выполняется соединение медных труб с пайкой и без неё”.

Припои для пайки в домашних условиях

Такое название используется для обозначения припоев с высоким уровнем тугоплавкости. Внешне они имеют вид длинных стержней с произвольным профилем, что очень удобно в том случае, когда металл разогревают непосредственно в области пайки до температуры +900 градусов.

Такой режим позволяет получить паяный контакт высокой степени качества и надежности. Область применения данных паяльных материалов – ремонтно-восстановительные работы на особо ответственных магистралях. Таким же образом ремонтируются промышленные кондиционеры и специальное холодильное оборудование. Читайте также: “Как выполняется пайка медной трубы и что для этого нужно”.

Чаще всего речь идет об использовании самофлюсующихся медно-фосфорных составах, в состав которых входят добавки типа Cu94 P6 и Cu92 P6 Ag2. Добавку серебра или фосфора (6%) практически невозможно заметить, однако она способствует быстрому понижению рабочей температуры плавления до отметки +750 градусов. При этом показатель фактического расширения используемого материала практически идентичен аналогичным параметрам меди. За счет этого соединение получается прочным и надежным. Читайте также: “Какой припой для пайки медных труб лучше использовать, виды и особенности материалов”.

Что касается т.н. «мягких» припоев, то с их помощью проводится низкотемпературная обработка медных изделий в домашних условиях. Чаще всего они выглядят, как очень тонкие проволочки, изготовленные на основании олова, свинца, цинка и их сплавов. Такая форма припоя очень удобна при решении вопроса, как спаять медные трубки в домашних условиях.

Как правильно паять, используя флюс

Чтобы самостоятельно паять медные трубки, важно максимально упростить этот процесс. Специально для этого практикуется применение специальных пастообразных или жидких веществ, называемых флюсами.

Для того, чтобы проводимая операция с медью была успешной, важно правильно подобрать наиболее подходящий для этих целей флюс. Как и в случае с припоями, данный тип материалов бывает низкотемпературным, с максимальной степенью нагрева (+450 градусов), и высокотемпературным. Читайте также: “Как паять медные трубы – инструменты, материалы, правила пайки”.

При помощи данных химических реактивов могут достигаться следующие цели:

• Перед тем, как сварить медную трубку, с зоны пайки удаляются вредные окислы и другие препятствующие качественному соединению вещества.
• Рабочая зона получает дополнительную защиту от кислородного воздействия, которым обычно богата окружающая среда. Этим самым используемые для пайки вещества сохраняются от вступления в ненужные в данном случае химические реакции.
• Флюсы очень удобны для формирования наиболее подходящих условий, позволяющих припою максимально равномерно распределяться по всей области стыковки. Как результат, медное соединение получает необходимую стойкость к термическому и вибрационному воздействию, что предохраняет его от появления пропусков и протечек.
• Степень адгезии медной трубы и припоя, благодаря содержащимся в составе флюсов компонентам, достигает необходимого уровня качества. Особенно это важно в том случае, если магистраль переживает воздействия на разрыв.

Соблюдение нужной температуры во время работы позволяет разогретому припою равномерно покрывать все части соединяемых заготовок, что обеспечивает соединению нужную степень надежности. Когда зона пайки остынет, ее очищают от всех излишков припоя.

Правила проведения сварки медных труб

При проведении отопления и трубопровода для снабжения водой применяются полимерные и медные составляющие. Сварка медных труб может проводиться даже неподготовленным рабочим, при этом применяются дополнительные приспособления, припои и фитинги.

Особенности материала

Главным достоинством трубопроводов из меди считают прочность материала, устойчивость к коррозии и ржавлению, пластичность и гибкость, а также увеличенный срок службы. Вещество предотвращает размножение вредных организмов, а также уничтожают образовавшиеся колонии.

Монтаж медных труб своими руками проводят, учитывая:

• предназначение водопровода;
• значение температуры переносимого вещества;
• уровень внутреннего давления в системах;
• размерные характеристики;
• применение слоя защитной изоляции.

К недостаткам медных деталей относят несовместимость с другими веществами, особенно при повышенных температурах.

Способы сварки медных труб

Необходимое оборудование и электроды выбирают в зависимости от требуемой герметичности швов, назначения и технических характеристик. Варить медные трубы можно электрической и газовой сваркой. Применяются электроды, которые плавятся и неплавкие.

Плавкие электроды

При ручном соединении применяют покрытые электроды, которые расплавляются. В результате получают стык без дефектов, но место сварки медной трубы будет отличаться от основного материала. Такое явление происходит из-за присутствия дополнительных веществ, легирующих металлов.

Добавки содержатся в составе плавких электродов, для этого используют кремниевые, марганцевые, фосфорные, оловянные и цинковые присадки. В покрытие внедряют шпаты, кремнистую медь, материал на основе железа и марганца, а также ферросилиций. Для основания покрывающего слоя применяют жидкие стекла.

К недостаткам метода относят:

• понижение тепловой и электрической проводимости;
• образование большого количества брызг;
• появление пор в месте стыка;
• отличие состава шва от меди.

Для снижения дефектов применяют флюсовые присадки, а также стержни, состоящие из бронзы.

Неплавкие электроды

Соединение труб производят в защищенной среде, где применяют электроды не подверженные плавлению в процессе варки, состоящие из металлического вольфрама до 10 мм в толщину. Для обеспечения защитного облака в место шва подают аргон, гелий или азот.

Технологический процесс проходит при токе постоянного типа с прямой полярностью. В роли электрода выступает вольфрамовый стержень с добавлением лантана и иттрия. Перемещение происходит под определенным углом, используется дополнительный нагрев места сварки.

Электроды из угля и графита применяют для простых соединений, их точат под конус, используется ток прямого типа с обратной полярностью. Добавляют фосфорные присадки и специальные флюсы из буры.

Материалы и оборудование

Самым надежным соединением медных труб считают сварочные работы,. Стыковку рекомендуется проводить, применяя следующие приспособления:

• припои, которые выбирают для определенного материала;
• дополнительные фитинги;
• флюс в виде жидкости или пасты, для очищения места стыка от оксидного налета;
• для нарезки заготовок применяют труборез, при помощи которого подготавливают заготовки с ровным краем;
• сниматель фаски;
• для увеличения отверстий используют развальцовщик;
• газовые приборы для прогрева места сварки.

Техника соединения

При соединении медных труб своими руками соблюдают следующий алгоритм действий:

• нарезают заготовки нужного размера;
• зачищаются края для качественного соединения;
• расширяются отверстия, если же медные трубы будут применяться в отопительных системах при нагреве энергоносителя выше 110°С, устанавливаются фитинги;
• части деталей вставляют друг в друга, при этом выдерживается зазор;
• шов прогревается газовой горелкой;
• заполнить жидким припоем шов, предотвращают образование пустот и комков припоя;
• соединенные детали оставляют на некоторое время для полного остывания места сварки, запрещено перемещать отрезки медных труб.

При соблюдении всех пунктов алгоритма сварки труб из меди добиваются надежного соединения.

Безопасность при сварочных работах

При соединении труб из меди при помощи сварки необходимо соблюдать требования безопасности:

• помещение, в котором производят сварку необходимо обеспечивать принудительной вентиляцией, так как при плавлении материала могут выделяться вредные вещества;
• применять меры осторожности при работе на аппаратах, потребляющих газ, запрещено вскрывать и ударять баллоны;
• категорически запрещено сваривать без спецодежы, защитных очков.

Соблюдение требований безопасности предотвратит травматизм при монтаже медных труб. Алгоритм действий позволит добиться долговечного соединения без дефектов.

Сварка меди. Способы и технология сварки. Как варить медь?

Содержание

Сварка меди нашла широкое применение и в электронике, и в химическом машиностроении при изготовлении приборов для применения условиях, где требуется высокая коррозионная стойкость. Поэтому технология сварки меди, как и технология сварки цветных металлов и сплавов, вообще, постоянно совершенствуется, несмотря на стремление к их экономии. Прежде чем описать, как варить медь, необходимо пояснить, что в большинстве случаев, для сварки используются листовые медные детали и трубы.

Отметим также, что нет каких-либо специальных видов сварки для медных изделий. И для их сваривания могут применяться все известные способы, за исключением контактной сварки, которая применяется ограничено.

Ручная дуговая сварка меди металлическими электродами

Целесообразность применения дуговой сварки плавящимся электродом взамен газовой сварки меди продиктована технико-экономическими преимуществами, также как и при сварке сталей. Прежде всего, этот способ отличается высокой производительностью. Скорость дуговой сварки металлическим плавящимся электродом намного превосходит скорость при другом способе сварки. Дуговая сварка меди может производиться вручную, автоматически под флюсом или в защитных газах. О сварке меди на полуавтоматах и автоматах изложено ниже по тексту. Сейчас рассмотрим ручную дуговую сварку меди.

Подготовка места сварки

Если толщина свариваемой меди составляет 6-12мм, то рекомендуется выполнять V-образную разделку с суммарным углом раскрытия кромок 60-70°. Если предусматривается подварочный шов с оборотной стороны, то угол можно уменьшить до 50°.

Перед сваркой необходимо раздвигать медные листы или полосы под углом друг к другу, с зазором 2-2,5% от длины шва, см. рисунок справа. Если сварка выполняется без предварительного раздвигания листов, то рекомендуется предварительно прихватить их короткими швами длиной около 30мм на расстоянии, примерно, 300мм друг от друга. Прихватки выполняют электродом меньшего диаметра и обеспечивают зазор между кромками 2-4мм. При отсутствии зазора возрастает вероятность перегрева металла и появления горячих трещин при сварке. При выполнении прихваток следует учитывать, что повторный нагрев меди приводит к появлению пор в металле, поэтому, по мере приближения к прихваткам их необходимо вырубать и зачищать. Это не потребует много времени, т.к. прихватки выполняются на малую глубину.

При толщине металла более 12мм рекомендуется Х-образная разделка кромок, что потребует двухсторонней сварки. Если нет возможности выполнить Х-образную разделку, то выполняют V-образную. При этом возрастает почти в полтора раза расход электродов и время сварки. При Х-образной подготовке кромок прихватку выполняют с оборотной стороны первого шва и удаляют её перед началом выполнения второго шва.

Сварка стыкового соединения без разделки кромок или с V-образной разделкой выполняется на подкладках, которые прижимаются вплотную к стыку, либо на флюсовой подкладке-подушке. Применяются стальные, медные, либо графитовые подкладки шириной 40-50мм с выполнением формирующей канавки.

Перед сваркой рекомендуется предварительный подогрев кромок. Подогрев может быть местным, общим или сопутствующим, в зависимости от габаритов изделия и толщины свариваемой меди. Обычно температура подогрева составляет 300-400°C.

Электроды для дуговой сварки меди и покрытия для них

Для дуговой сварки меди применяют покрытые электроды. Применение электродом без защитного покрытия приводит к окислению шва, нестабильному горению дуги и появлению дефектов в сварном шве (пористости). Электродные стержни используют в виде медной проволоки (которая может быть легирована кремнием и марганцем), бронзы марки Бр.КМц 3-1 или бронзы марок Бр.ОФ 4-03 и БР.ФО 9-03.

Электродные стержни такого состава легируют металл шва кремнием, марганцем, фосфором (иногда оловом) и оказывают раскисляющее действие. Защитные покрытия подбираются с таким составом, который обеспечивает стабильность дуги, раскисление металла и образование шлаков. Всё это способствует хорошему формированию шва и повышению качества сварки.

Подробнее о марках электродов для сваривания медных изделий и о том, какие защитные покрытия применяются для них в том или ином случае подробно рассказано в статье: “Электроды для сварки меди”.

Режимы ручной дуговой сварки меди

Сварка выполняется постоянным током обратной полярности. Применение переменного тока часто не позволяет обеспечить нужной стабильности дуги. Переменным током возможно производить сварку лишь в том случае, если в составе защитного покрытия присутствует железо. При этом необходимо повысить силу тока, примерно, на 40-50%. Но следует иметь в виду, что применение переменного тока может привести к разбрызгиванию электродного металла. Ориентировочные режимы сварки указаны в таблице ниже.

Режимы ручной дуговой сварки в стык листовой меди медными электродами на постоянном токе: