Особенности пайки газовой горелкой медных трубок

Медь представляет собой мягкий сплав металлов, который с древних времен высоко ценится и используется в различных областях. Красивый внешний вид и полезные качества вполне компенсируют высокую цену на трубы из этого материала.

Медные трубы используются в системах: газоснабжения, кондиционирования, охлаждения, отопления и водоснабжения. Они обладают рядом преимуществ:

Оглавление:

• устойчивостью к высоким показателям температуры;
• долгим сроком службы;
• прочностью;
• легкостью в обработке;
• стойкостью к УФ-излучению и повышению давления.

Стоимость медных труб достаточно высока, но возможность пайки позволяет сэкономить на покупке фитингов. Также цена окупается долговечностью трубопровода из меди. Он может прослужить до 50 лет.

Технология пайки медных труб

Существует два варианта технологии пайки медных труб с использованием газовой горелки:

1. Высокотемпературная пайка. Такой тип соединения используется при работе с системами, имеющими большую степень нагрузки. Температура, при которой можно паять достигает 600-900 градусов.
2. Низкотемпературная пайка. Такой тип соединения используется при установке систем бытового назначения. Температура меньше 450 градусов применяется для пайки с мягким припоем. При использовании твердого припоя, нагрев должен быть больше 450 градусов.

Инструменты необходимые для пайки

Для спайки труб из меди могут понадобиться следующие инструменты:

• газовая горелка для спайки труб;
• фаскосниматель скругляющий места разреза и устраняющий заусенцы;
• труборез для подготовки участков труб необходимого размера;
• труборасширитель для соединения труб внахлест без использования фитингов;
• отражатель для пламени горелки, который закрепляется на ее сопло и позволяет сохранять равномерную температуру нагрева и работать вблизи горючих веществ;
• щетки и ершики для очищения мест пайки от окиси.

Выбор газовой горелки

В зависимости от необходимой мощности горелки могут иметь:

• одноразовый баллон;
• стационарный баллон;
• ацетилено-кислородную систему.

Для профессиональных горелок используется только твердый припой. Бытовые модели предназначены для мягкого припоя. Полупрофессиональные горелки могут работать с любым типом припоя. Смесь в газовом баллоне может различаться в зависимости от вида пайки.

Для пайки с мягким припоем можно использовать электрический термофен с предельной температурой в 650 градусов. Преимущество этого инструмента в возможности сохранять постоянную температуру плавки и менять ее при необходимости. Специальные насадки помогают сосредотачивать поток горячего воздуха на требуемом участке трубы.

Разновидности ручных горелок

Ручные горелки имеют компактные размеры и удобны при работе в тесных помещениях. Работают они от баллона одноразового использования, наполненного ацетиленом, бутаном или пропаном. Длина пламени регулируется специальным вентилем, находящимся на держателе-ручке. Такую горелку можно применять при пайке твердым и мягким припоями.

Функционал устройства дает возможность настраивать мощность огня, а мобильность позволяет легко переносить его на любые расстояния. Набор из пяти сопел позволяет управлять скоростью нагрева металла. Блокирование подачи газа при помощи обратного клапана делает горелку достаточно безопасной. Ручные горелки не нуждаются в дополнительном источнике питания. Многие виды горелок дополнительно снабжены отражателем, который позволяет предотвратить потерю тепла и сохранить равномерность прогрева изделия из меди. Отражатель позволяет производить пайку в местах труднодоступных для других устройств.

Среди отечественных производителей горелок наиболее популярны устройства «Донмет». У компании имеется обширный выбор ручных горелок с различными видами газового топлива и приемлемой ценой. К примеру, горелка ГЗУ имеет множество насадок различных размеров и работает на смеси пропанокислорода. Также есть модели с экономным расходом газа и возможностью работы с твердыми и мягкими типами припоя.

Зарубежные горелки различны по уровню цены. Из бюджетных вариантов можно выделить горелку китайского производства Kovica KS-1005 KIT с одноразовым цанговым баллоном. Обычно цена на них не превышает 1000 р.

Из популярных и более дорогостоящих брендов можно выделить горелки Roflame Piezo для пайки при низких температурах. Они стоят около 3000 р. Горелка на пропане Virax, имеющая пьезоподжиг обойдется в 4000 р. Европейские модели Castolin выпускаются с баллонами на бутане и газе MAPP. Стандартная горелка этой фирмы имеет цену в 1500 р. и более. Модели, имеющие кнопку фиксирования пламени, сменные сопла и регуляторы давления стоят от 2200 р.

Горелка Super Fire 3 от компании Rothenberger, работающая на газе MAPP, имеющая пьездоподжиг и защитный клапан, в разных комплектациях будет стоить от 7000 до 9000 р. С ее помощью осуществляется пайка труб диаметром до 35 мм с мягким припоем. Трубы диаметром до 28 мм соединяют твердым припоем.

Итальянские горелки Kemper с одноразовыми баллонами, укомплектованные наборами сменных жал и насадками обойдутся в 1500 р. За такую же цену можно приобрести американские модели Bernzomatic. Тайваньские газовые горелки Dayrex-22 с температурой для работы 400-1300 градусов, стоят немного дороже. Они имеют в комплекте: припой, некоторое количество насадок и губку.

Немецкая компания Rems производит горелки для пайки при высоких температурах, с разнообразным составом газовых смесей, имеющие турбоподдув и самоподжиг. Модель Rems Blitz выдает точечный поток пламени в 1950 градусов и используется для мягкой пайки труб в 35 мм диаметром. Горелка модели Rems Macho использует в качестве топлива ацетилен и применяется для твердой и мягкой пайки труб с диаметром в 64 мм. Температура потока пламени у такой горелки достигает 2500 градусов. Данные горелки имеют высокое качество и экономичны в использовании, но и цена у них достаточно высокая — 10-13 тыс. руб.

Сборка самодельной газовой горелки

Рукоятку для горелки можно соорудить из дерева или воспользоваться уже готовой от старого паяльника. Из стали делается трубка диаметром в 1 см и толщиной в 2-2,5 мм. Трубка фиксируется в заготовленной ручке при помощи клея.

Из латунного прутка в 2 см шириной изготавливается корпус и рассекатель. В поверхности стержня рассекателя проделываются четыре отверстия диаметром в 1 мм для поступления кислорода. В корпусе проделываются две радикальных дырки диаметром 5 мм. Далее, в корпус запрессовывается рассекатель, таким образом, чтобы возле внутреннего фланца был небольшой зазор в 0,6 мм.

Форсунка вытачивается из металлического прута. В ней просверливается глухое отверстие при помощи сверла диаметром в 2 мм. До выхода должно оставаться 1,5 мм длины. Перемычка меряется сверлом в 4 мм диаметром. Отверстие при помощи молотка зачеканивается, вытачивается с торцевой стороны наждачной бумагой. Затачивание можно окончить, если форсунка хорошо надевается на наконечник трубки с резьбой.

Шланг, присоединенный к редуктору баллона с газом, соединяется с концом трубки при помощи хомута и отвертки. После набора рабочего давления и полного вытеснения воздуха из шланга, подается газ, и форсунка подносится к пламени газовой конфорки. Верхушка детали отшлифовывается пока факел горелки не достигнет длины в 50 мм.

Корпус с установленным рассекателем привинчивается к внешней резьбе форсунки. Пламя горелки должно выходить ровно и не создавать копоти. Если с этим есть проблемы, то необходимо провернуть по резьбе форсунки корпус до исчезновения нежелательных эффектов. Также можно уплотнить резьбу ФУМ лентой. Перед использованием следует проверить устройство на герметичность.

Компоненты для пайки

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

Выбор припоя

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

Считаются удобными и чаще всего применяются припои двух видов:

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

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

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

Выбор флюса

Флюсы бывают двух видов:

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

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

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

Выбор фитингов

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

Этапы спайки медных труб

Процесс спайки включает в себя несколько этапов:

1. Труба обрезается при помощи трубореза.
2. 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.
3. 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.
4. Все компоненты собираются между собой и проверяются на наличие имеющихся зазоров.
5. Зачищенная область трубы и внутренняя часть фитинга или раструба обрабатываются флюсом при помощи кисточки. Если используется самофлюсующийся припой, то этот этап пропускается.
6. 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.
7. 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.
8. 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.

Ошибки при пайке

При отсутствии опыта работы с горелкой можно допустить некоторые ошибки в процессе пайки:

• Если недостаточно прогреть участок соединения, то труба плохо соединится с припоем и даже при минимальной нагрузке, конструкция может разрушиться.
• Слишком сильный нагрев соединения приведет к выгоранию флюса, в результате чего поверхность покроется окисью и окалиной. В этом случае сцепление труб также будет ненадежным.

Чтобы избежать проблем с неправильным выбором температуры пайки лучше воспользоваться услугами опытного мастера.

Правила безопасности

Процесс пайки сопровождается использованием высоких температур, которые способствуют расщеплению химических составов и высвобождению опасных элементов. Поэтому для безопасной работы необходимо придерживаться следующих правил:

• помещение, в котором будут проводиться работы, должно хорошо проветриваться;
• при пайке следует использовать специальные перчатки для защиты от ожогов;
• в пайке с высокими температурами и твердым припоем участвуют растворы щелочей и кислот, поэтому необходимо наличие резиновых перчаток и устойчивой к кислоте одежды;
• трубы из меди очень медленно остывают, поэтому стоит проверить степень нагрева конструкции перед осмотром спаянного места.

Как правильно паять медные трубы, можно посмотреть на видео.