Правила пайки меди и бронзы

Правила пайки меди и бронзы

Вызывающая интерес пайка меди может выполняться одним из четырех методов: паяльником, газовой горелкой, в печах или ваннах. Когда разговор заходит о низкотемпературной технологии, то подразумевают именно паяльник. Все остальные относятся к высокотемпературным процессам.

Правила паяния медных деталей

Паяльник используют лишь для соединения мелких деталей, а сам процесс паяния производится при температуре +350 ℃. Крупные же заготовки, ввиду их повышенной теплопроводности, нужно паять только горелками.

Что касается ванн и печей, то здесь две позиции, отличающиеся друг от друга наполнителем. Это может быть припой или соль. Необходимо отметить, что соли выполняют две функции: нагревательного элемента, как источника температуры, и флюса.

То есть, в технологиях, где используются соляные печи или ванны, флюсы не применяются.

В принципе, в независимости от металла заготовок, сам процесс соединения одинаков для всех материалов. И делится он на шесть этапов:

  1. очистка заготовок меди механическим способом для удаления оксидной пленки;
  2. обезжиривание;
  3. внесение флюса в зону пайки;
  4. нагрев зоны.
  5. внесение припоя;
  6. зачистка стыка от флюса и припойного материала.

Также проводится пайка бронзы. Основное отличие – это необходимая марка припоя и флюса. Поскольку бронзы представляют собой сплав меди, олова и некоторых других элементов, то выбор припоя не составляет труда.

К бронзам также относят сплавы меди и кадмия, меди и бериллия, сплавы со свинцом, алюминием. Необходимо обращать внимание на состав бронзы, в зависимости от которого меняются свойства материала.

Подбор припоя и флюса

Когда проводится пайка медных сплавов при низкотемпературном режиме, применяются оловянно-свинцовые припои и свинцово-серебряные.

В зону пайки добавляется или канифоль, растворенная спиртом, или хлористый цинк. Это флюсы. К сожалению, оловянные и свинцовые добавки – это высокая хрупкость соединения, которая образуется за счет так называемых интерметаллидов. При низких температурных режимах пайки в них образуются трещины.

Поэтому для соединения меди используются припойные материалы, в которых олова содержится не более 15%. Свинцовая составляющая увеличивает ударную вязкость стыка.

А если в материале содержится серебро, то соединение меди становится хладо- и теплостойким. Но необходимо учитывать и тот факт, что серебро снижает прочность соединения.

При диффузионной пайке припой для меди – это несколько металлов: олово, свинец, индий и галлий. Если проводится низкотемпературный процесс, то нельзя гарантировать высокую прочность соединения. Она не выше 70 МПа.

Капиллярная пайка также может быть проведена этими припоями. Но с одним условием – зазор между заготовками не должен превышать 0,5 мм, а температура пайки не больше +900 ℃.

Для пайки оловянной бронзы применяют серебряные, оловянно-свинцовые и медно-цинковые припои. При высоком содержании олова в сплаве медно-цинковый материала нежелателен. В процессе пайки бронзу следует разогревать постепенно, и тщательно флюсовать металл.

Некоторые виды припоев

Кадмиевые припои при пайке меди и стали требуют к себе определенных навыков работы с ними. Потому что технологичность этих материалов ниже, чем у предыдущих.

Необходимо отметить, что такое соединение является термостойким (до +350 ℃), но не хладостойким. К тому же стык из кадмиевого сплава будет не очень прочным.

Цинковые припойные материалы редко используются для пайки меди, потому что сам металл быстро растворяется в материале припоя. Это ослабевает стык, отсюда и низкая прочность на разрыв – до 15 МПа.

Цинковые припои, легированные серебром или той же медью, также обладают низкой текучестью. Легированные кадмием или оловом эти материалы хоть и обладают неплохой текучестью, но прочность самого соединения сильно падает.

Медно-фосфористые марки с добавлением серебра – неплохой вариант для пайки. Соединение выдерживает высокие нагрузки, до 300 МПа, и температуру до +800 ℃. Но металл припоя, соединенный с медью, не пластичен. А значит, это небольшая прочность на изгиб.

Серебряные припойные материалы хорошо себя зарекомендовали при высокотемпературных режимах пайки меди. Правда, свои качества они проявляют, если пайка поводится ацетиленом или в специальных печах, где применяются коррозийно-активные флюсы.

Припои с высоким содержанием серебра используются в процессе соединения медных заготовок в вакууме или при нагреве аргоном. Если процесс проводится под давлением, то для соединения используют или фольгу (серебряную), или покрытие серебром.

Припойные материалы, в которых повышенное содержание меди и пониженное серебра, используют редко и в исключительных случаях. Потому что это тугоплавкий сплав, для которого требуется высокая температура нагрева.

Что касается чисто свинцовых припоев, то соединения, им проведенные, недостаточно прочны, но у них высокая пластичность. К примеру, изгибать такие стыки после пайки можно до угла 130°, а на растяжении они могут выдержать до 140 МПа.

Применение буры

Проводить пайку меди бурой всегда считалось самым простым способом соединения медных труб. По сути, бура – это высокотемпературный флюс в виде пасты.

При нагреве до 700-900 ℃ она начинает плавиться, превращаясь в стекловидную массу. С ее помощью соединяют между собой не только медные заготовки, но и медь с железом, для чего используются припои из меди, серебра, золота или латуни, то есть, среднеплавкие сплавы.

Единственное, на что необходимо обратить внимание, это соли, которые образуются в процессе пайки меди с помощью буры.

Высококачественный флюс на основе буры можно изготовить в домашних условиях, что и делает большинство мастеров.

Для этого они смешивают в одинаковых пропорциях борную кислоту и буры. Добавляют в нее воды, перемешивают и выпаривают. Получается борный флюс. Для увеличения качества в смесь можно добавить хлористые или фтористые соли.

Технология пайки медных трубок практически ничем не отличается от стандартного процесса. Но есть в нем и свои нюансы.

К примеру, буру наносят и поверх трубок, и по внутренним ее поверхностям. Затем два патрубка нагреваются в течение 15 секунд, и только после этого вносят припой в зону нагрева.

Как паять медную проволоку

В домашних условиях часто приходится паять медную бижутерию. При кажущейся простоте процесса, он на самом деле не прост. Во-первых, надфилем надо обработать медную проволоку так, чтобы соединение двух ее частей проходило по большей плоскости. Обязательно надо соединяемые части закрепить относительно друг друга, чтобы в процессе пайки не происходило смешение.

В место стыка добавляется жидкий флюс, после чего проводится нагрев места соединения горелкой. Далее в зону нагрева подается припой. Лучше, если это будут небольшие кусочки, которые устанавливаются встык пинцетом. Можно их уложить до начала нагрева медной проволоки.

Пайка пищевой и непищевой меди – стандартизированный процесс, основанный на двух документах – это ГОСТ 1922249-73 и ГОСТ 16038-80. То есть, нормами и правилами оговорено конкретно, как проводить работу, чем и в каких условиях.

Пайка меди в домашних условиях

Мягкие металлы довольно сложно поддаются термической обработке. Пайка меди, латуни и бронзы в домашних условиях чаще всего выполняется твердым припоем, хотя иногда используются специальные пасты.

Теория

Медь – один из древнейших металлов, который используется людьми для создания различных украшения, приспособлений и коммуникаций. Характеризуется высокой пластичностью и розовато-красным цветом, иногда с золотистым оттенком. В домашнем хозяйстве медь наиболее часто применяется в водопроводных трубах, в отоплении, т. к. она не поддается коррозии и устойчива к перепадам температур.

Фото — медные соединения

Существует множество видов пайки, для меди применяется капиллярная. Она позволяет максимально аккуратно и прочно соединить две части трубопровода или радиодеталей. Также это термическое воздействие делится на:

  1. Высокотемпературное;
  2. Низкотемпературное.

Высокотемпературная пайка характеризуется более высокой прочностью шва. Помимо этого она позволяет обеспечить соединению термоустойчивость, что очень важно для различных коммуникаций. Но при этом, этот вид работ не используется на резьбовых соединениях. Для проведения такой пайки требуется специальное оборудование – горелка с пьезоподжигом и ацетилом, пропаном.

Фото — медные элементы

Низкотемпературная используется при работе с мягкими припоями (пастями, гелями). Главное достоинство этой методики – простота и легкость проведения работ. Проводится при температуре ниже, чем 425 градусов, поэтому спайка может производиться даже паяльником. Он заключается в том, что под воздействием определенной температуре припой, нанесенный на зазор между деталью и соединяемым участком, расширяется, закрывая собой зазор.

Фото — процесс пайки

Также есть одно важное правило, которое нельзя нарушать ни в коем случае. Пайка меди и алюминия, или алюминия с латунью строго запрещена. Она выполняется для электрических проводов, например, если нужно разветвить проводку в старых домах. Это запрещено из-за разности линейного теплового расширения металлов и вероятности короткого замыкания в месте стыка.

Инструменты для пайки

Перед началом работы нужно подготовить специальные инструменты и приспособления для пайки медных соединений. Вам понадобится:

  1. Газовая или кислородная горелка для пайки меди (с азотом, ацетатом и т. д.);
  2. Припой (для капиллярной пайки согласно ГОСТ Р 52955-2008);
  3. Щетка (жесткая, но не металлическая) и абразивная бумага для зачистки медных соединений;
  4. Фитинги или другие соединяемые элементы;
  5. Паяльный флюс.

Нужно отметить, что если работа производится на трубных соединениях, то еще может понадобиться фаскосниматель, расширитель, специальное устройство для резки. Все эти приспособления можно найти у профессионального сантехника, чтобы не покупать их.

Фото — горелка

Горелки для меди бывают: профессиональными (для работы с твердыми припоями), для разогрева труб и пайки мягкими пастами, полупрофессиональными или комбинированными. Также есть специальные фены, которыми производится мягкая пайка. Они позволяют быстро разогреть место стыка температурой до 650 градусов.

  1. Твердые. Они представлены стержнями определенного диаметра, который подбирается исходя из определенного зазора при соединении. Используется при соединении меди с железом в системах водоснабжения, подвода газа и системах кондиционирования. Этот припой может быть с фосфором или серебром; Фото — твердый припой
  2. Мягкие могут быть как в виде пасты, так и тонкой проволоки до 3 мм диаметром. Они производятся со свинцом, оловом. Также иногда процесс осуществляется ортофосфорной кислотой.
Читайте также  Пайка оцинковки в домашних условиях

Также для соединения медных сплавов обязательно нужно использовать флюс. Он выполняет несколько полезных функций: способствует лучшему растеканию припоя по металлу, защищает место обработки от кислородной пленки, очищает шов от окиси. Флюсы бывают с бурой (для различных высокотемпературных припоев), применяется для среднеплавких соединений золота, меди, бронзы, чугуна, нержавейки. Внешне они выглядят как паста, наносятся специальной кистью.

Фото — флюс-паста

Щетки и абразивные листы (наждачная бумага) нужны для того, чтобы после окончания работ удалять с места шва остатки припоя. Фитинги подбираются исхода из потребных соединений (они могут быть разветвляющими, угловыми, изогнутыми и т. д.).

Фото — паяльник

Сварка

Рассмотрим, как осуществляется трубная пайка меди и своими руками:

  1. Любая технология подразумевает подготовку трубы. Вам понадобится обрезать коммуникацию до нужного размера и обработать концы фаскоснимателем. Это нужно для того, чтобы следующий элемент при соединении не повредился и получилось максимально жесткое сцепление деталей;
  2. На край трубы из меди наносится флюс для пайки, его же намазывают на фитинг или другую трубу. После нужно аккуратно вставить коммуникации друг в друга. Если распайка производится самофлюсующимся припоем или электродом, то флюс можно не использовать;
  3. В стык вставляется выбранный припой. Нужно отметить, что если используется паста, то её нужно наносить после флюса. Под воздействием определенной температуры вещество начнет плавиться, заполняя собой свободное пространство в трубе. Очень важный момент: на припой нельзя воздействовать прямым огнем, он должен расплавиться только от тепла разогретой трубы; Фото — пайка с припоем
  4. Если используется лужение, то флюс и припой наносятся очень тонким слоем, иначе в противном случае, на месте пайки образуется некрасивый объемный шов. Если осуществляется ремонт замков или радиодеталей (usb, контактов), то это может нарушить процесс работы элемента;
  5. После окончания нагрева инструмент убирается. В этот момент трубу нельзя двигать – соединение еще слишком пластичное, при повороте металлических отводов можно повредить крепление. Остывают медные трубы естественным путем;
  6. Остается только удалить остатки припоя или флюса щеткой, абразивной бумагой или кистью. Место стыка не рекомендуется переохлаждать первые сутки, когда процесс застывания металла не завершен. Фото — после зачистки

Купить все необходимые инструменты, которыми производится пайка бронзы или меди, можно в любом электрическом магазине, цена зависит от категории. Горелки стоят от 3 долларов до нескольких десятков, стоимость припоя начинается от 5 у. е., флюса – от 3.

Как паять медь: методы, особенности, совместимость с другими металлами

Любой домашний мастер сталкивался с проблемой соединения медных деталей и элементов. Сюда можно отнести как электромонтажные работы, так и соединение медных труб при организации отопительных контуров. Но как правильно подойти к решению подобного вопроса? В сегодняшней статье речь пойдёт о том, как правильно выполнить пайку медных элементов, возможно ли совмещение этого металла с алюминием или нержавеющей сталью, а также какие дополнительные составы потребуются для выполнения подобных работ.

Как спаять медные элементы: общая информация

Наиболее часто встречающаяся проблема – это необходимость пайки скруток медных проводов. Но, независимо от того, какие металлы придётся спаивать, всегда остаётся необходимость очистки поверхностей от жиров и окисла. Для этого используется канифоль, паста для пайки медных труб или паяльная кислота.

Для того чтобы элементы были спаяны прочно, рекомендуется сначала обработать их по отдельности флюсом, после чего облудить – нанести тонкий слой припоя на их поверхности. После этого их можно соединить и, добавив немного припоя, основательно прогреть. Олово расплавится и максимально прочно соединит элементы.

В некоторых случаях вместо паяльника используется газовая горелка. Она применяется, когда спаиваемые детали слишком крупные. В этих случаях даже самый мощный паяльник не способен их прогреть, а значит, о прочном соединении можно забыть. Горелка же прогревает их более основательно.

Некоторые данные по расходным материалам

В качестве расходных материалов в подобной работе используются:

  • флюс;
  • припой;
  • соединительные фитинги.

Стоит разобраться с этими материалами более подробно.

Использование флюса для пайки меди

Флюсом называют различные вещества или их соединения, способные удалить с металлической поверхности различные загрязнения, жиры и оксидную плёнку. В качестве флюса чаще всего используют канифоль или паяльную кислоту, которую можно изготовить в домашних условиях. Для этого необходима обычная серная кислота и цинк. Цинковые таблетки постепенно добавляются в соляную кислоту, с которой вступают в реакцию. О том, что кислота готова к работе, можно узнать по прекращению реакции, называемой травлением.

ФОТО: vashtehnik.ru Различные варианты флюсов – аммиак слишком едкий и лучше от него отказаться

Иногда может возникнуть ситуация, когда под рукой отсутствует какой-либо флюс. Если поблизости есть сосновые доски или ещё лучше деревья, вполне может выручить обычная смола, которая также способна снять окисел и иные загрязнения.

ФОТО: almaty.satu.kz Наиболее оптимальный флюс – это канифоль

Припой для пайки меди и из чего он состоит

Припой – состав с невысокой температурой плавления, способный максимально уплотнить соединение. Обычно это сплав олова и свинца. Причём чем меньше в составе свинца, тем легче будет проходить процесс пайки. В настоящее время довольно популярны стали припои в форме проволоки, внутри которой уже имеется флюс. При работе с ними не требуется предварительная обработка элементов кислотой или канифолью.

ФОТО: promelec.ru Этот припой сразу изготавливается с флюсом, дополнительной обработки поверхности не требует

Фитинги и их применение при пайке

При необходимости пайки медных труб систем водоснабжения или отопления применяются фитинги. Это вспомогательные элементы, обеспечивающие простоту соединения, ответвления или поворота магистральных труб. Более полно пайка медных труб будет рассмотрена ниже.

ФОТО: potok-holoda.ru Фитингов для пайки существует огромное множество

Нюансы самостоятельной пайки меди: что требуется знать

Для того чтобы качественно выполнить пайку, требуется разобрать различные варианты её производства, как при помощи паяльника, так и посредством газовой горелки для пайки медных труб и иных элементов. Попутно рассмотрим различные припои, от тугоплавких до мягких.

ФОТО: vseinstrumenti.ru Горелка для пайки в разобранном состоянии

Использование газовой горелки для пайки меди и иных металлов

Горелка используется при необходимости пайки более габаритных элементов. Это может быть, к примеру, медная посуда, чайник или провода большого сечения. В этом случае в качестве флюса удобнее будет использовать буру. Припой здесь также понадобится высокопрочный, поэтому оптимальным будет применение ПМФ 7 (припой медно-фосфорный). Его температура плавления выше, чем у олова, но горелка легко справится с этой проблемой.

Пайка медных проводов: пошаговая инструкция

Попробуем разобраться, как паять медные провода, на основании фото примеров.

Подробнее с мастер-классом можно ознакомиться в этом видео.

Любой флюс, как и припой для пайки медных проводов можно купить в магазинах хозяйственных товаров. Сегодня на прилавках можно найти различные составы и сплавы, предназначенные для подобных целей.

Различия в работе с мягкими и твёрдыми припоями

Для мелких работ по дому лучше всего использовать мягкие проволочные припои. С ними можно работать даже при помощи маломощных паяльников. А вот твёрдые сплавы требуют более «жёсткого» подхода. Для работы с ними используют молоточные паяльники или горелки.

ФОТО: тд-рубин.рф Твёрдые припои могут продаваться вот такими прутками

Иные варианты пайки: работа с медными трубами и различными металлами

Пайка медных труб требует некоторого опыта подобной работы. Поэтому, если домашний мастер впервые берётся за подобную работу, стоит предварительно потренироваться, чтобы не переделывать несколько раз уже готовую магистраль водоснабжения или отопления. Пайку медных трубок можно производить как твёрдым припоем (при помощи газовой горелки), так и мягкими сплавами. Во втором случае для медных труб уместно использовать молоточный паяльник большой мощности.

ФОТО: m-chel.ru Аккуратная и качественная пайка – залог долговечности соединения

Нюансы пайки медных труб: как всё сделать правильно

В качестве флюса для пайки медных труб лучше всего использовать канифоль. Она наносится ровным слоем на внешние поверхности трубы, после чего на неё насаживается фитинг. С обратной его стороны насаживается вторая часть магистрали. Далее фитинг разогревается при помощи газовой горелки и по швам «укладывается» припой. Под воздействием высокой температуры он плавится, заполняя шов и создавая качественное герметичное соединение.

ФОТО: poliasmet.ru Иногда приходится обходиться без фитингов

Пайка медных труб своими руками не слишком сложна, однако эта работа требует внимательности и аккуратности. Конечно, на словах не всё можно объяснить доходчиво, поэтому предлагаем вниманию Уважаемого читателя видео, как паять медь газовой горелкой, из которого всё станет более понятно.

Разобравшись с вопросом, как спаять медные трубки в домашних условиях, можно переходить к следующей проблеме, а именно к пайке неидентичных металлов (медь с алюминием, железом или нержавеющей сталью).

Как спаять медный провод с алюминиевым

Пайка алюминия с медью – довольно сложный процесс. Нужно отметить, что для алюминия вряд ли подойдёт тот же припой, что и для меди, как и наоборот. Намного проще совместить эти металлы, используя стальную муфту. Хотя на сегодняшний день производитель и предлагает специальные припои и флюсы для подобных целей, стоимость их значительна, что приводит к нерентабельности подобных работ.

Читайте также  Технология по задувке кабеля в трубы

ФОТО: kak-eto-sdelat.info Спаивать медь и алюминий достаточно сложно

Вся проблема заключается в конфликтности меди и алюминия. У них разная тугоплавкость, плотность. К тому же алюминий при взаимодействии с медью начинает сильно окисляться. Особенно этот процесс ускоряется при прохождении через соединение электрического тока. Поэтому при необходимости соединения медного и алюминиевого провода лучше всего использовать самозажимные клеммники «WAGO», внутри которых находится контактная паста «Алю Плюс». Именно она снимает окисел с алюминия, предотвращает его последующее появление и способствует нормальному контакту с медными жилами.

Разобравшись, как спаять медь с алюминием, можно переходить к более твёрдым металлам.

ФОТО: mastergrad.com Иногда без подобного соединения не обойтись

Как спаять медь и нержавеющую сталь

При пайке меди с нержавеющей сталью большую роль играет даже не сам материал припоя, а используемый инструмент, хотя и от расходников многое зависит. Наиболее приемлемые материалы в данном случае это:

  • медно-фосфорный припой;
  • оловянно-серебрянный (Castolin 157);
  • радиотехнический.

Некоторые мастера утверждают, что при правильном подходе к работе, подойдёт даже самый обычный припой на основе олова и свинца. Главное – это обязательное использование флюса (бура, паяльная кислота), основательный прогрев и лишь после этого пайка (нанесение припоя).

ФОТО: cusi3.ru Сложная пайка меди и нержавеющей стали

Подобные соединения встречаются редко, а потому специализированные припои для подобных целей имеют довольно высокую стоимость.

Пайка меди с железом – возможно ли это

Подобный вариант возможен, но при соблюдении некоторых условий. К примеру, в качестве нагревателя простая пропановая горелка уже не подойдёт. Необходимо использовать пропан с кислородом. В качестве флюса нужно использовать буру, а вот припоем выступит латунь. Только в этом случае можно надеяться на нормальный результат. Купить припой для пайки меди с железом или нержавейкой несложно. Главное – это понять, будут ли оправданны излишние затраты.

ФОТО: svarkavol.ru Спайка медной и железной трубки также возможна

А сейчас предлагаем посмотреть на то, насколько аккуратно домашние мастера могут выполнять работу по спайке труб магистралей различного назначения.

Операции пайки трубопроводов оборудования для кондиционирования воздуха — УКЦ

Пайка нагревом.

Пайка — это процесс соединения основных узлов холодильной системы в замкнутую схему. В следствие того, что замкнутая схема содержит хладагент, каждое паяное соединение должно быть герметичным. Иначе возникает утечка хладагента,что создает неудобства для потребителя и требует дорогостоящего ремонта.

1. Общие сведения.

Пайка осуществляется при температуре выше 425°С, но ниже температуры плавления соединяемых металлов. Она происходит за счет поверхностных сил адгезии между расплавленным припоем и нагретыми поверхностями основных металлов. Припой распределяется в соединении под действием капиллярных сил.

Нельзя путать пайку твердым припоем с пайкой мягким припоем, хотя операции очень близки. Соединение металлов при пайке мягким припоем происходит при температуре ниже 425°С.

Для качественного соединения металлов припой должен распределиться под действием капиллярных сил и «смочить» основной металл. Смачивание -это явление, при котором силы притяжения между молекулами расплавленного припоя и молекулами основных металлов выше, чем внутренние силы притяжения, существующие между молекулами припоя.

Степень смачивания — это функция основных составляющих процесса пайки: металлов, припоя и температуры. Хорошее смачивание происходит только на совершенно чистой не окисленной поверхности.

2. Припои.

Качество и прочность пайки зависит в большей степени от физических параметров соединения и операций пайки, чем от припоя. Эти параметры определяют выбор оптимального припоя для того или иного соединения.

Медно-фосфорные твердые припои специально разработаны для пайки меди, латуни, бронзы и комбинаций этих металлов.

При пайке латуни или бронзы используют флюс для предотвращения образования окисного покрытия на основных металлах. Это покрытие препятствует смачиванию и растеканию припоя. При пайке меди и медных соединений, медно-фосфорные припои являются самофлюсующимися.

В связи с хрупкостью соединения, возникающей из-за фосфорной составляющей припоя, нельзя применять медно-фосфорные припои для пайки цветных металлов с содержанием никеля выше 10%. Эти припои не рекомендуется также использовать для пайки алюминиевой бронзы.

В отличие от медно-фосфорных сплавов твердые серебряные припои не содержат фосфор. Эти припои применяют для пайки цветных металлов, меди и сплавов на медной основе, за исключением алюминия и магния, для пайки, которых необходим флюс.

Необходимо принимать тщательные меры предосторожности при использовании низкотемпературного медного припоя, содержащего кадмий, в связи с отравляющим воздействием паров кадмия.

Рис. 1. Оптимальный вид пламени горелки для пайки твердым припоем: 1 -факел пламени,насыщенный газом; 2 -факел ярко синего цвета

В большинстве случаев пайку соединений в холодильном оборудовании осуществляют при помощи нескольких марок припоев. Сплав с содержанием серебра 15% — это медно-фосфорный припой, а сплав с содержанием серебра 45% (содержит также кадмий) — это серебряный припой.

3. Пайка.

3.1. Пайка двух медных труб с использованием медно-фосфорного припоя.

3.1.1. Уменьшающееся пламя горелки указывает на избыточное количество газообразного топлива в газовой смеси, которое превышает содержание кислорода (рис. 1). Незначительно уменьшающееся пламя нагревает и очищает поверхность металла для операции пайки быстрее и лучше.

Сбалансированная газовая смесь содержит равное количество кислорода и газообразного топлива, в результате чего пламя нагревает металл, не оказывая другого воздействия (рис. 2).

Рис. 2. Факел пламени горелки при сбалансированной газовой смеси (ярко синего цвета и небольшой величины)

Пересыщенная кислородная смесь — это газовая смесь, содержащая избыточное количество кислорода, в результате чего образуется пламя, которое окисляет поверхность металла. Признаком этого явления служит черный окисный налет на металле (рис. 3).

Рис. 3. Факел пламени горелки, насыщенный кислородом (бледно-голубого цвета и маленький)

3.1.2. Необходимым условием надежной пайки является чисто та поверхности. Перед операцией пайки очищают соединяемые металлические поверхности от грязи проволочной щеткой или наждачной бумагой. Необходимо предотвратить попадание масла, краски, грязи, смазки и алюминия на поверхность соединяемых металлов, иначе они будут препятствовать попаданию припоя в соединение, смачиванию и соединению припоя с металлическими поверхностями.

3.1.3. Для пайки одну трубку вставляют в другую так, чтобы она входила на длину не менее диаметра внутренней трубы. Между стенками внутренней и наружной труб должен быть зазор 0,025-0,125 мм (рис. 4).

Рис. 4. Установка соединяемых пайкой труб

3.1.4. Соединяемые трубы, нагревают равномерно по всей окружности и длине соединения.

Обе трубы нагревают пламенем горелки в месте соединения, равномерно распределяя теплоту (рис. 5). При этом сам припой нагревать не следует. Соединение не должно быть нагрето до температуры плавления металла, из которого изготовлены трубы. Применяют горелку соответствующего размера с несколько уменьшающимся пламенем. Перегрев соединения усиливает взаимодействие основного металла с припоем (то есть усиливает образование химических соединений). В итоге, такое взаимодействие отрицательно влияет на срок службы соединения (рис. 6).

Рис. 5. Размещение горелки при пайке труб: 1 -наружная труба; 2 -горелка; 3 -зона нагрева; 4 -внутренняя труба

Если внутренняя труба разогрета до температуры пайки, а наружная труба имеет более низкую температуру, то расплавленный припой не затекает в зазор между соединяемыми трубами и перемещается в направлении источника теплоты (рис. 7).

Рис. 6. Перегретое соединение труб

Если вводить в зону пайки припой и пламя горелки одновременно, то соединение нагреется неудовлетворительно. Внутренняя труба достаточно не прогревается, а расплавленный припой не будет затекать в зазор между соединяемыми трубами (рис. 7, б).

Рис. 7. Распределение припоя в соединении труб: а -внутренняя труба разогрета до температуры пайки,а наружная труба имеет более низкую температуру; б — наружная труба разогрета до температуры пайки,а внутренняя труба имеет более низкую температуру; в -обе трубы разогреты равномерно до температуры пайки

Если равномерно разогревать всю поверхность концов спаиваемых труб, то припой плавится под воздействием их теплоты и равномерно поступает в зазор соединения (рис. 7, в).

3.1.5. Трубы для пайки достаточно прогреты, если пруток твердого припоя плавится при контакте с ними. Для улучшения пайки, предварительно прогревают пруток припоя пламенем горелки (рис. 8).

Рис. 8. Расположение горелки и прутка припоя при пайке соединения концов труб, нагретых до тусклого вишнево-красного цвета: 1 -горелка; 2 -внутренняя труба; 3 -пруток припоя; 4 -наружная труба

3.1.6. Под воздействием капиллярных сил припой поступает в соединение. Этот процесс протекает хорошо, если поверхность металла чистая, выдержан оптимальный зазор между металлическими поверхностями, концы труб в зоне соединения достаточно нагреты (расплавленный припой течет по направлению к источнику теплоты) (рис. 9).

Рис. 9. Перемещение припоя в зазоре между трубами при пайке

3.2. Соединение меди с латунью с помощью твердого медно-фосфорного припоя.

3.2.1. Выполняют указанные выше операции для соединения меди с медью.

3.2.2. Перед нагревом соединения наносят небольшое количество флюса, чтобы обеспечить смачивание припоя на поверхности латуни.

3.2.3. По завершении операции пайки тщательно удаляют остатки флюса горячей водой и щеткой. Большинство видов флюса вызывают коррозию и должны быть полностью удалены с поверхности соединения.

3.3. Соединение стали со сталью, медью, латунью или бронзой с помощью серебряного припоя.

3.3.1. Выполняют указанные выше операции для соединения меди с медью. 3.3.2. До нагрева, на соединение наносят флюс для последующего смачивания и перемещения расплавленного припоя в зазоры между соединяемыми деталями.

3.3.3. Нагревают пруток припоя и затем окунают его во флюс. Припой покрывается тонким слоем флюса, что предотвращает образование окисного покрытия на его поверхности (окиси цинка).

3.3.4. По завершении операции пайки тщательно удаляют остатки флюса.

4. Флюсы.

Флюс поглощает определенное количество окислов.

Вязкость флюса увеличивается при насыщении его окислами. Если после пайки остатки флюса не удалять, то это приведет к попаданию его в соединение и со временем может вызвать коррозию и утечку хладагента.

Читайте также  Ручка из трубы чертеж

При пайке используют минимальное количество флюса, а затем тщательно счищают его остатки после завершения данной операции.

Флюс наносят вдоль поверхности, а не в соединение. Он должен попасть в соединение до припоя.

5. Правила пайки.

5.1. Применяют несколько уменьшающееся пламя, которое создает максимальный нагрев, и очищает соединение.

5.2. Металлические поверхности очищают и обезжиривают.

5.3. Проверяют взаимное расположение деталей и зазоры.

5.4. При пайке наносят минимальное количество флюса снаружи соединения. При пайке меди с медью при помощи медно-фосфорных припоев флюс не требуется.

5.5. Для пайки нагревают соединение равномерно до требуемой температуры.

5.6. Припой наносят на соединение. Проверяют его равномерное распределение в соединении, используя для этой цели паяльную горелку. Расплавленный припой течет в сторону более нагретого места соединения.

5.7. Остатки флюса тщательно удаляют после пайки.

5.8. Важным моментом пайки является быстрое выполнение этой операции. Цикл нагрева должен быть коротким, и следует избегать перегрева.

5.9. При пайке необходимо обеспечить соответствующую вентиляцию, так как может появиться вредный для здоровья дым (паров кадмия из припоя и фтористых соединений из флюса).

Чем паять медь и латунь, чтобы получить надежное соединение

В данном обзоре автор решил провести тест некоторых припоев для меди и латуни, чтобы определить, какой из них лучше справляется со своей задачей.

Для пайки автор рекомендует использовать газовый баллончик MAPP (с МАПП газом), который дает большую температуру и узко направленное пламя, по сравнению с пропановыми баллончиками.

Но если возможности приобрести газовый баллончик MAPP нет, то, конечно, можно воспользоваться и пропановым.

Рекомендуем также прочитать обзорную статью на тему пайки алюминия в домашних условиях. Данная информация очень пригодится новичкам.

Для теста автор использует пять видов припоя: самый бюджетный — медно-фосфорный с содержанием меди 93%. Остальные — более дорогие, потому что в их составе дополнительно присутствует серебро в разном процентном содержании: 2%, 5%, 15% и 30%.

Немного теории

Медно-фосфорный припой применяется для пайки меди, а также ее сплавов, таких как бронза и латунь.

Обратите внимание, что при пайке меди с медью при помощи медно-фосфорного припоя не применяется никакой дополнительный флюс.

Различное содержание серебра в припое влияет на пластичность соединения. Чем больше будет серебра, тем сам шов будет более пластичный, тем больше он подвержен различным деформациям и нагрузкам.

При пайке деталей из латуни медно-фосфорным припоем нужно обязательно использовать дополнительный флюс.

Особенности пайки меди

При пайке медных трубок можно применять как обычный медно-фосфорный припой, так и с содержанием серебра. Результат примерно одинаков, качество шва получается хорошим.

Перед началом пайки поверхность меди нужно будет хорошо прогреть газовой горелкой, и только потом прикладывать припой. В противном случае качество шва может получиться неудовлетворительным.

Некоторые отличия между двумя этими припоями можно заметить непосредственно в процессе пайки. Например, обычный медно-фосфорный припой лучше растекается, а припой с серебром уже не такой текучий.

Особенности пайки латуни

Для пайки латуни медно-фосфорным припоем (с серебром и без него) нужно использовать специальный флюс. Перед использованием его нужно тщательно перемешать. Наносим на поверхность с помощью кисточки.

Как и в случае с медью, поверхность латуни предварительно необходимо хорошо прогреть газовой горелкой, и только затем можно приступать к самой пайке.

В принципе, все пять видов припоя отлично справляются со своей задачей — шов получается качественным. Правда, есть один нюанс.

Если вам важны визуальные качества, то лучше всего использовать для пайки медно-фосфорный припой с высоким содержанием серебра (от 30% и выше).

При использовании обычного медно-фосфорного припоя и припоев с содержанием серебра 2%, 5% и 15% швы довольно отчетливо видны, и имеют характерный медный оттенок.

Более подробный обзор и тест припоев для пайки меди и латуни можно посмотреть на видео ниже. Материал подготовлен на основе авторского видеоролика с YouTube канала «Олег Певцов».

Как в домашних условиях провести пайку меди?

Изделия из меди встречаются в разных отраслях. Из этого цветного металла изготавливаются трубы, радиодетали, трубы отопления. Чтобы починить механизм, в котором присутствуют детали из этого металла, нужно знать, как осуществляется пайка меди. Для этого применяется разные технологические процессы и инструменты.

Пайка меди

Какие инструменты и материалы нужны

На промышленном производстве применяются различные технологии соединения медных деталей. Однако это процедуру можно выполнить в домашних условиях. Для этого нужно заранее подготовить инструменты и оборудование:

  • флюс;
  • набор кистей, металлическая щётка;
  • припой;
  • ручной или автоматический аппарат для разрезания труб;
  • паяльник, газовая горелка.

Мощность оборудования подбирается в зависимости от температуры плавления расходных материалов.

Виды расходных материалов

Флюс необходим для защиты места соединения деталей от образования оксидной плёнки. Дополнительно к этому флюс помогает припою растекаться по месту будущего шва. В качестве припоя, чаще всего, используется олово, поскольку он имеет низкую температуру плавления.

Хорошим соединительным материалом для пайки является серебро, но оно имеет высокую стоимость. Из-за этого мастера разбавляются его с оловом, небольшим количеством меди. Среди используемых припоев выделяют два вида материалов: мягкие и твердые составы.

Мягкие

Такие расходные материалы используются для соединения водопроводов. При этом диаметр труб, которые нужно соединить может достигать 10 см. Пайка меди мягким припоем применяется в тех случаях, когда соединённые детали не будут нагреваться выше 130 градусов по Цельсию. К мягким расходным материалам относятся:

  • сплавы свинца и олова;
  • соединения с малым процентным содержанием олова;
  • специальные составы.

По мнению покупателей, самым популярным считается сплав олова и меди. Он отлично подходит для соединения медных изделий. Кроме того, он экономично расходуется.

Твердые

Пайка меди твердыми составами возможна, если необходимо сделать прочный шов, который будет выдерживать воздействия факторов окружающей среды. К ним относятся:

  • сплав меди и цинка;
  • однородная медь;
  • соединение меди и фосфора.

Существует два типа твердых составов: тугоплавкие и легкоплавкие. Чтобы сделать крепкое соединение, рекомендуется использовать многокомпонентный состав.

Виды пайки

Пайку меди в домашних условиях можно проводить по разным технологиям. Для каждого из способа проведения работ необходимы разные расходные материалы и инструмент. Существует несколько технологий пайки медных изделий. О каждой из них стоит поговорить подробнее.

Твердым припоем

Пайка меди твердым припоем — популярный способ соединения деталей. Чтобы осуществить процедуру, потребуется электропаяльник или газовая горелка. При проведении работ нужно учитывать определённые особенности:

  1. При этом виде пайки использование припоя обязательно. Даже если нужно паять медную проволоку.
  2. В качестве расходного материала желательно использовать олово или никель.

В первую очередь расплавляется расходный материал. После этого он наносится на место соединения. Выжидается время до полного остывания припоя.

Пайка меди твердым припоем

В печах

Печи используют на больших предприятиях и заводах. Они позволяют добиться равномерного разогрева соединяемых деталей. Благодаря этому сокращается количество некачественных швов. Применение припоя обязательно.

Флюсовая

При использовании флюса для соединения медных деталей образуются излишки расходного материала, от которых возникает коррозия. Из-за этого шов быстро приходит в негодность. Надёжность соединения зависит от качества припоя.

Вакуумная

Процедура вакуумной пайки проводится не только при соединении медных деталей, но и при обработке изделий из других металлов. Для проведения рабочего процесса используются промышленные печи и специальные контейнеры. В ходе работы используются мягкие типы расходных материалов.

Низкотемпературная

В первую очередь медленно разогревается припой. Быстро увеличивать температуру паяльника нельзя. Нужно дождаться пока низкотемпературный припой расплавится и в этот момент убрать паяльник. Состав должен самостоятельно заполнить пустоты между деталями и скрепить их.

Низкотемпературная пайка меди

Высокотемпературная

Если нужно получить соединение устойчивое к воздействию высоких температур, применяется пайка высокотемпературного типа. Чтобы скрепить между собой отдельные детали, они разогреваются до 700 градусов по Цельсию. При этом применяется не обычный паяльник, а газопламенный нагреватель.

Ошибки при пайке своими руками

Существует ряд популярных ошибок, из-за которых человек не может сделать качественный шов:

  1. Плохая подготовка соединяемых поверхностей. На них должна отсутствовать грязь, мусор, пыль, ржавчина, краска.
  2. Мастера часто не проверяют изделия на наличие дефектов.
  3. Перегрев обрабатываемых поверхностей. Флюс сгорает и появляются окалины, оксидная плёнка.
  4. Слабый разогрев соединяемых поверхностей. Низкая температура не позволяет полноценно расплавить припой, соединить детали между собой.

Пайку нужно проводить аккуратно. В первые разы лучше потренироваться на ненужных деталях. Со временем получится определять оптимальную температуру для спаивания металлов, сплавов.

Техника безопасности

При проведении пайки нельзя не забывать про технику безопасности:

  1. Надевать защитные перчатки.
  2. Трогать скреплённые детали можно только после их остывания.
  3. Помещение, в котором проводятся работы, должно хорошо проветриваться.

При работе с твердыми припоями и кислотами для травления металла нужно надевать защитные очки, респиратор. Они защитят слизистую оболочку глаз и дыхательные пути от токсичных испарений. Перед началом работы необходимо проверять работоспособность используемого оборудования. Для удерживания скрепляемых деталей используются тиски или струбцины.

Пайка меди осуществляется по разным технологиям. Одни проводятся в домашних условиях, другие подходят только для производства. Зная характеристики материала и используя рекомендованное оборудование можно добиться надёжного соединения деталей. Чтобы защитить свой организм, нужно соблюдать технику безопасности.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: