Выбор и использование припоя для пайки медных труб

Припой для пайки медных труб – это специальный сплав или чистый металл, которым заполняется свободное пространство между спаиваемыми трубами. Для получения прочного соединения необходимо не только правильно подобрать припой, но и правильно использовать его во время выполнения работы.

Специальный сплав для пайки медных труб

Подбор припоя

В зависимости от температуры плавления выпускаются следующие виды припоя:

• легкоплавкие (используются при температуре плавления не выше 450ºС);
• среднеплавкие (до температуры 1100ºС);
• высокоплавкие (способны выдерживать температуру до 1850ºС).

Легкоплавкие припои

Легкоплавкие (низкотемпературные) или мягкие припои используются для мягкой пайки труб небольшого диаметра (от 16 мм до 180 мм). Мягкий припой для пайки медных труб применяется для изготовления трубопроводов, предназначенных для систем отопления или водоснабжения. Низкотемпературные припои производятся на основе олова или свинца. Дополнительными компонентами для получения сплава могут быть:

• серебро (сплав олова и серебра обладает самими лучшими техническими свойствами, однако используется крайне редко из-за высокой стоимости);
• медь (отличается не только прекрасными характеристиками, но и низкой стоимостью, что приводит к широкому распространению);
• сурьма;
• висмут;
• селен.

Как правило, мягкий припой изготавливается в небольших катушках (рисунок выше), что повышает удобство его использования.

Высокоплавкие и среднеплавкие припои

Среднеплавкие и высокоплавкие (твердые) припои изготавливаются преимущественно в виде проволоки.

Специальный сплав для твердой пайки

Основными составляющими сплава припоя являются медь или серебро. Дополнительными веществами могут служить:

• фосфор (наиболее популярный дополнительный компонент, который в значительной степени снижает температуру плавления меди);
• цинк.

Пайка медных труб твердым припоем производится при изготовлении трубопроводов:

• с температурой проходящей жидкости более 110ºС;
• с высоким давлением в системе (более 16 ампер);
• предназначенных для проведения газов;
• больших диаметров.

Для большинства вида припоев необходима предварительная обработка труб специальным составом, который носит название флюс.

Составы для пайки в жидком виде

Состав для пайки в виде пасты

• произвести дополнительную очистку труб от окислов;
• более равномерно распределить припой в процессе пайки;
• защитить место соединения от коррозии и образования окислов.

Как использовать припой

Чтобы шов после пайки получился прочным и герметичным, необходимо:

1. тщательно подготовить трубы перед выполнением пайки. Для этого концы труб очищаются от окислов и иных видов загрязнений металлической щеткой, а заусенцы, образовавшиеся после нарезки труб, удаляются при помощи специального устройства – фаскоснимателя;

Подготовка медной трубы к пайке

1. расширить конец одной трубы на несколько миллиметров, чтобы трубы легко стыковались между собой. Если пайка производится при помощи фитингов (специальных элементов, предназначенных для сборки трубопровода различной конфигурации), то увеличивается диаметр фитинга, а не трубы;

Увеличение диаметра трубы

1. обработать места пайки труб флюсом;

Обработка трубы флюсом перед пайкой

1. подготовить газовую горелку (оборудование, предназначенное для пайки труб, изготовленных из меди) и немного нагреть спаиваемые участки;
2. аккуратно по всему периметру трубы нанести припой, который в процессе разогрева будет постепенно переходить из твердого состояния в жидкое, тем самым заполняя все пустое пространство;

Пайка при помощи припоя

1. дать припою полностью остынуть в неподвижном состоянии. Для полного остывания в зависимости от вида припоя требуется в среднем 3 -5 минут.

Процесс пайки труб из меди при помощи припоя представлен на видео.

При выборе припоя и флюса необходимо учитывать все основные характеристики веществ, то есть если для пайки используется высокотемпературный припой, то и флюс так же должен быть предназначен для высокотемпературной пайки. Правильно подобранные и соответствующие друг другу материалы способствуют получению не только герметичного шва, но и максимально долговечного соединения.

Припой для пайки медных труб

Припой для пайки медных труб

Припой для пайки труб из меди

Медные трубопроводы применяются в различных отраслях. По ним осуществляют транспорт воды, газа, всевозможных продуктов переработки нефти и многого другого. При монтаже медных труб чаще всего применяют припой. Условия, в которых происходит эксплуатация труб из меди, различаются и влияют на то, какой припой используют для соединения деталей трубопровода. Для правильного выбора необходимо знать, что такое припой, как он работает и каких видов бывает.

Что представляют собой припой и пайка

Припоем является металл, либо сплав, применяемый для соединения двух металлических деталей с целью получения единой конструкции. Процесс соединения деталей при помощи припоя называется пайкой.

Припои могут применяться в различных отраслях и иметь разнообразную форму выпуска: чашки, проволоки, прутки, фольга и т.д. Химический состав применяемого припоя зависит от того, какая необходима температура плавления, от вида соединяемых деталей и их размера и от других параметров.

В основе привоев могут быть следующие металлы:

Важно отметить, что у припоев должна быть более низкая температура плавления в сравнении с металлами, из которых изготовлены основные детали, лишь слегка нагреваемые в процессе пайки и не подверженные деформации. Это делает пайку гораздо более выгодным методом соединения, нежели сварку.

Возможно, Вас заинтересует информация о том, какая должна быть горелка для пайки меди.

По температуре плавления среди припоев выделяют следующие виды: легкоплавкие (от 145 и до 450°С), среднеплавкие (до 1100°С) и высокоплавкие (до 1850°С). Легкоплавкие предназначены для мягкой пайки, среднеплавкие и высокоплавкие – для твердой пайки.

Твёрдый припой для пайки медных труб

Помимо припоя при пайке применяют так называемый флюс, необходимый для защиты соединяемых припоем поверхностей от окисления. Для получения прочного соединения методом пайки важно точно выбрать припой и флюс.

Зачем нужны припой и пайка

Пайка медных труб

Припой необходим для получения прочного шва. Зачастую без него не обходится и процесс соединения труб различного назначения, в том числе и медных.

На каких физико-химических процессах основана пайка

Спаяные медные трубы

При пайке припой, нагреваясь, сначала размягчается, а потом уже переходит в жидкое состояние. Этот температурный интервал носит название зоны плавления припоя. Соединяемые детали во время пайки нагревают, но не доводят до жидкого состояния. Процесс сплавления жидкого припоя происходит тогда, когда температура припоя становится выше температуры его плавления. Это так называемая рабочая температура. Расплавленный припой смачивает металл, подвергаемый соединению, растекается и устраняет зазоры между соединяемыми медными трубами.

Время пайки, или период от нагрева места спайки до момента перехода припоя в твердое состояние, его кристаллизации, составляет в среднем 4-5 минут. Необходимо также, чтобы паяльный инструмент генерировал столько тепла, чтобы за 2 минуты нагрева расплавленный припой вступал в реакцию с соединяемыми поверхностями. В таком случае флюс и детали не перегреются.

Во время пайки припой вступает в физико-химические взаимодействия с соединяемыми медными трубами. Эту его способность называют паяемостью.

Сама природа всех физических и химических процессов, происходящих при пайке, очень сложна и полностью не изучена. Однако всю процедуру пайки кратко можно описать следующим образом. Подготовительными этапами в формировании соединения можно считать нагрев, плавление и смачивание, или контакт жидкого металла с нагретой поверхностью детали. В результате смачивания твердого металла жидким происходит замена поверхности твердого металла на поверхность раздела фаз жидкость-твердое тело. В ней происходят растворно-диффузионные, диффузионные и химические процессы взаимодействия между жидким припоем и соединяемыми деталями (трубами из меди). В результате заполняются все зазоры, формируется прочное соединение между припоем и деталями. После припой кристаллизуется в процессе охлаждения, и образуется шов.

Пайка медных труб. Виды припоя

Медь благодаря своей слабой подверженности коррозии прекрасно поддается пайке. При этом нет необходимости применять тяжелую артиллерию средств для подготовки соединяемой поверхности. Лучше всего контактируют в процессе пайки с медью серебро, олово и другие металлы и сплавы.

Электрический аппарат для пайки медных труб REMS

Для медных трубопроводов применяют капиллярную пайку, основанную на явлении капиллярности, т.е. возможности движения жидкости по узким каналам за счет адгезии даже в направлении, противоположном воздействию силы тяжести. Благодаря этому свойству припой может равномерно заполнять зазоры, не зависимо от положения труб.

Поведение припоя в процессе пайки

При этом пайка может проводиться с применением как легкоплавких припоев, так и средне- и высокоплавких. При помощи первых осуществляют низкотемпературную пайку, вторые и третьи необходимы для высокотемпературной пайки. Выбор припоя зависит от условий эксплуатации готового трубопровода.

Припой для пайки медных труб

К легкоплавким, их еще называют мягкими, припоям относится олово, а также славы, в которых оно является основным компонентом: оловянно-серебряные, оловянно-медные, оловянно-медно-серебряные. К этому типу относятся и припои на основе свинца. Но он токсичен, поэтому применение припоев с этим металлом не допустимо при монтаже водопровода для питьевой воды. Несмотря на то, что мягкие припои не особо прочные, при капиллярной пайке даже с применением низкотемпературных припоев возможно получение высокопрочных сантехнических труб. Легкоплавкие припои применяют для соединения медных труб, диаметр которых составляет 6 -180 мм. Их предпочитают по той простой причине, что они работают при низких температурах. В то время как при высоких температурах медь может потерять твердость.

Среднеплавкие и высокоплавкие припои объединяют под названием «твердые припои». Для высокотемпературной пайки медных труб используют припои на основе меди и серебра, а также некоторых других металлов. Они позволяют получить прочный и устойчивый к воздействию высоких температур и давления шов.

Медно-фосфорный припой L-CuP6

Наиболее популярные среди них:

• серебряные;
• медно-фосфорные;
• медно-серебряно-цинковые.

Два последних не требуют применения флюса.

Флюс для пайки меди, алюминия и других металлов

Основное преимущество твердых припоев связано с прочностью и высокой температурной устойчивостью полученных швов. Высокотемпературной пайкой осуществляют соединение медных труб диаметром 6-159 мм, в водоснабжении диаметр труб, соединяемых такой пайкой, не должен быть меньше 28 мм.

На практике среди мягких припоев наиболее популярный оловянно-медный, среди твердых для соединения медных труб чаще применяют медно-фосфорные припои. Точная рецептура их изготовления и процентное содержание компонентов колеблется у разных производителей.

Цены на припой для пайки медных труб

Видео — Пайка медных труб

Электрический аппарат для пайки медных труб REMS

Флюс для пайки меди, алюминия и других металлов