Газовая пайка

Пайка медных труб своими руками при помощи газовой горелки

Ещё пять тысяч лет назад чеканщики из Египта открыли новый вид соединения металлов методом пайки. Суть метода заключается в создании соединения различных металлов путём заполнения швов припоем, который представляет собой расплавленный материал с температурой плавления меньшей, чем у соединяемых частей изделия. В отличие от стали, медные детали целесообразнее соединять методом пайки, чем сваркой. Это особенно важно, если приходится работать с тонкостенными медными трубами, которые находят широкое применение в отопительных, водопроводных, газовых и холодильных системах. С такой работой может справиться даже новичок.

Особенности труб из меди

Химический состав, который используется при производстве медных труб, на 99% состоит из меди, но допускаются незначительные примеси олова, железа, сурьмы, свинца.

Трубы из меди бывают твёрдыми (не отожжёнными) и мягкими (отожжёнными). Во время изготовления при механической обработке медный материал теряет свою природную пластичность.

Это свойство можно возвратить путём отжига металла, то есть, нагрева его до 600—700 градусов с последующим охлаждением в естественных условиях. В результате таких действий медная труба получает некоторые технологические преимущества перед твёрдой медью. Конечно, мягкая труба проигрывает в прочности, но зато намного превосходит в пластичности, что увеличивает значение её удлинения при разрыве на 40—60%. Это означает, что мягкую трубу можно легко изгибать, не опасаясь её разрыва. Благодаря пластической деформации меди, такие трубы могут исключить разрыв водопровода при случайном его замораживании.

Медные трубы обладают такими достоинствами:

  • долговечность эксплуатации;
  • прочность;
  • способность легко подвергаться обработке;
  • не боятся ультрафиолетового излучения;
  • выдерживают максимально высокие температуры;
  • безаварийно работают под высоким давлением;
  • обладают бактерицидными свойствами;
  • не поддаются коррозии;
  • имеют высокую теплопроводность и гладкую поверхность.

Конечно, более высокую стоимость меди, в сравнении с другими современными материалами можно отнести к её недостаткам, но технология пайки позволяет сэкономить на фитингах.

Методы пайки медных деталей

Неразъёмное соединение труб на промышленных объектах, как и пайка меди в домашних условиях, осуществляется двумя методами:

  1. Высокотемпературный способ — применяется на трубопроводах, эксплуатируемых при высоких температурах и с большой нагрузкой. Расплавление припоя этим методом происходит при температуре 600—900℃.
  2. Низкотемпературный метод — используется для систем бытового назначения. При использовании мягкого припоя нагревание места пайки достигает 450℃, а для твёрдого припоя — более 450℃.

Инструменты и приспособления

Конечно, для пайки медных труб своими руками в стандартном исполнении можно использовать многие элементы, которые несложно обнаружить в собственных домашних запасах. В крайнем случае придётся приобрести специальные приспособления для выполнения технологического процесса пайки. Итак, чтобы произвести качественный монтаж медных изделий может понадобиться:

  1. Ручной труборез, который позволит получить строго перпендикулярный разрез трубы.
  2. Приспособление для снятия фаски — служит для удаления различных заусенцев и закругления места разреза.
  3. Расширитель труб поможет во многих ситуациях обойтись без применения фитингов. Для пайки нужно увеличить диаметр одного конца трубы, чтобы туда вставить другую заготовку.
  4. Щётки и ёршики помогут очистить от окиси место пайки труб.
  5. Для повышения безопасности работ на сопло горелки нужно установить рефлектор (отражатель) огня, который поможет защитить горючие материалы, расположенные вблизи места работы. Это предотвратит потери тепла и обеспечит равномерный прогрев трубы.
  6. Газовая горелка является основным инструментом для пайки медных труб. Существует несколько разновидностей горелок- от высокопроизводительных моделей до бытовых устройств.

По мощности горелки подразделяют:

  1. Для разогрева труб и пайки мягким припоем.
  2. Для проведения работы твёрдым или мягким припоем (полупрофессиональные).
  3. Для осуществления пайки твёрдым припоем (профессиональные).
  4. Термофеном можно разогреть легкоплавкий припой. Такой инструмент способен давать струю горячего воздуха до 650℃.

Материалы для соединения меди

Весь технологический процесс пайки медных трубок газовой горелкой можно осуществить с помощью флюса и припоя для меди, а также как с применением фитингов, так и без них.

Флюс и паяльная паста

Флюс для пайки медных труб имеет огромное значение для образования качественного соединительного шва. Он может быть низкотемпературным с активностью до 450 ℃, и высокотемпературным — более 450 ℃.

Применение флюса необходимо в случае:

  • качественной очистки поверхности соединяемых труб от окислов;
  • защиты места соединения от кислорода, который содержится в воздухе;
  • повышения сцепления припоя с поверхностью металла;
  • улучшения процесса растекания припоя.

На сегодняшнее время существуют следующие разновидности флюсов:

  • активированные;
  • кислотные;
  • некислотные;
  • антикоррозийные.

Паяльная паста представляет собой густую массу, состоящую из флюса, маленьких частиц припоя и добавок специального действия. Такой состав часто применяется на промышленных предприятиях при пайке радиотехнических деталей на печатных платах. Форма в виде пасты очень удобна для нанесения на мелкие детали.

Виды припоев

Соединение меди и её сплавов можно производить как низкотемпературной, так и высокотемпературной пайкой. Имеется множество мягких и твёрдых материалов, которые способны обеспечить идеальное крепление деталей из металла.

Применение припоев с низкой температурой плавления позволяет спаять детали в условиях, мало влияющих на прочность меди, но при этом соединительный шов имеет худшие механические параметры. Припои для высокотемпературного соединения увеличивают прочность места стыковки металлов, но требует определённых навыков, чтобы исключить пережог меди.

Существует большое количество бессвинцовых припоев, которые способны обеспечить довольно высокое качество стыковочных работ. В основном это сплавы олова (95—97%) с медью, сурьмой, висмутом, серебром, селеном. Лучшими свойствами обладают серебросодержащие припои. Широкое применение получили и трёхкомпонентные виды, в состав которых входит олово, медь и серебро. Использование оловянно-свинцовых припоев ограничено из-за вредности свинца.

Высокотемпературную пайку осуществляют твёрдыми припоями медно-фосфорного состава. Такие составы при соединении двух медных деталей не требуют применения флюсов. Очень благоприятно влияет на качество стыковки одинаковый коэффициент термического расширения меди.

Изготавливают твёрдые припои в виде профильных стержней, а мягкие — в виде проволоки диаметром 2—3 мм.

Соединительные фитинги

При отсутствии специального инструмента для качественной резки и расширения места соединения, применяются технологические медные переходники (фитинги), которые имеют строго регламентированный диаметр раструба.

При всём разнообразии видов таких деталей чаще используются три основных формы: углы — способствуют изменению направления трубопровода на 90 градусов, тройники — обеспечивают ответвление от трубы и муфты — служат для соединения двух труб.

Фитинги имеют довольно высокую стоимость, поэтому многие специалисты стараются обойтись без них, обрабатывая место стыковки специальными приспособлениями.

Существуют специальные фитинги с готовым припоем, который в виде валика размещён по краям детали. Запаять трубы таким фитингом очень просто нужно только соединить поверхности и нагреть их до температуры плавления припоя.

Технология пайки медных труб

Весь технологический процесс соединения деталей из медного материала условно можно разделить на подготовительные операции и непосредственно сам этап создания крепкого стыка.

Основные операции соединения при помощи горелки:

  1. Резку трубы удобнее всего производить с помощью трубореза. Для этого инструмент устанавливается на обрабатываемую деталь таким образом, чтобы режущий ролик совпадал с линией разреза. Далее зажимается винт и поворотом вокруг оси трубы производится разрез. После каждых двух оборотов вращением винта резак поджимается к трубе. Можно отрезать металл и обычной ручной ножовкой по металлу, но при этом очень сложно добиться перпендикулярности среза.
  2. После резки нужно снять наружную и внутреннюю кромки. Наружная фаска удаляется для облегчения сборки, а внутренняя может оказывать сопротивление потоку воды или газа. Существуют специальные приспособления для проведения такого рода операций. Иногда они встраиваются непосредственно в труборез, а иногда выступают в роли отдельного приспособления.
  3. Следующим шагом будет зачистка сопрягаемых частей детали от окислов. Внешнюю поверхность легко очистить мелкой абразивной бумагой либо специальным устройством с отверстием, обрамлённым стальной щёточкой. Для очистки внутренней кромки применяются ёршики, сетка или наждачная бумага, навёрнутая на любой штырь соответствующего диаметра. После очистки поверхности до блеска нужно удалить остатки абразива, которые существенно снижают качество пайки.
  4. После очистки необходимо нанести на поверхность флюс. Пастообразный состав наносится с помощью кисточки на наружную часть вставляемой трубы. После этого сразу производится соединение деталей, чтобы избежать попадания мусора.
  5. Во время сборки сопрягаемые детали нужно повернуть друг относительно друга, чтобы осуществить полное распределение флюса по поверхности. Затем удаляются хлопчатобумажной ветошью излишки флюса, а детали закрепляются в удобном для пайки положении.
  6. Прежде чем приступить к нагреву труб, необходимо удалить все пластмассовые и резиновые детали, которые могут пострадать во время пайки. Пламя горелки должно быть нормальным — без недостатка или избытка кислорода. Сбалансированное пламя обладает ярко-синим цветом. Излишний кислород в пламени окисляет поверхность металла, на что указывает окисный чёрный налёт. Прогревать место соединения необходимо равномерно, перемещая пламя с разных сторон изделия. Когда припой начинает плавиться, значит температура пайки достигла оптимального значения. После полного заполнения соединительных швов расплавленным припоем нужно отнести пламя горелки от стыка и дать возможность остыть месту пайки естественным путём.

После полного остывания места стыковки металлов необходимо удалить остатки флюса ветошью, смоченной раствором спирта.

Недопустимые ошибки

Причиной некачественного соединения двух деталей чаще всего становится спешка, поэтому нужно не забывать контролировать кромки изделия на отсутствие посторонних мелких предметов, которые могут образоваться после резки.

При нанесении флюса важно стараться не пропустить ни одного малейшего участка поверхности, ведь любой дефект может стать причиной плохого контакта.

Если какой-нибудь участок поверхности будет слабо прогрет, это приведёт к слабому сплавлению двух металлов. Перегрев может привести к сгоранию флюса и образованию окалины или окиси на месте пайки, что влияет на её надёжность.

Техника безопасности

Так как паяльные работы ведутся с использованием высокого нагрева, необходимо строго все операции выполнять в защитных перчатках.

Наличие опасных химических испарений может привести к поражению органов дыхания, поэтому работы нужно проводить в хорошо вентилируемом помещении и в защитной маске.

Пайка труб из медного материала не представляет особой сложности. Более подробно расскажет о пайке медных проводов видеоурок, который можно посмотреть на многих сайтах интернета.

Пайка медных трубок газовой горелкой: полезные советы и этапы самостоятельной пайки

Медные трубы используются намного реже, чем металлопластиковые или полипропиленовые. Но благодаря комплексу отличных технических характеристик – теплопроводности, антикоррозийной и биологической стойкости – они встречаются в системах водоподачи, отопления, кондиционирования.

Длинномерная продукция из меди стоит дорого, но можно сэкономить на монтаже. Например, пайка медных труб газовой горелкой доступна любому, кто захочет самостоятельно усовершенствовать систему или произвести ремонт. Мы расскажем о том, как производятся паянные соединения, приведем правила их выполнения.

Особенности процесса пайки меди

Суть пайки заключается в герметичном соединении двух элементов медного трубопровода с помощью нагревания и расплавления связующего материала – припоя.

Оловянный сплав после остывания образует надежную, неразборную конструкцию, которая в дальнейшем будет использоваться для транспортировки теплоносителя, холодной воды, хладагента.

Процесс пайки медных трубок при монтаже водонагревательного оборудования. Нагревание выполняется ручной газовой горелкой, в качестве припоя – оловянная проволока

В быту обычно применяют низкотемпературную или, другими словами, мягкую пайку, при которой температура пламени от газовой горелки не превышает 450 °С. Для нее используют легкоплавкий припой, а максимальный диаметр труб – не более 110 мм.

Мягкая капиллярная пайка подходит для оборудования систем водоснабжения и отопления, но для транспортировки газа не применяется.

Необходимые инструменты и материалы

Чтобы соединения труба-труба или труба-фитинг были герметичными и со временем не утратили свои эксплуатационные качества, необходимо использовать специальный инструмент и материалы, изготовленные проверенными производителями.

Инструменты, которые планируется применять постоянно в сборке трубопроводов из медных труб, рекомендуем покупать в специализированных маркетах, а для разовых работ сгодятся товары из китайских интернет-магазинов.

Минимальный набор для капиллярной пайки включает в себя ряд приспособлений.

Галерея изображений Фото из Медные трубы нужного диаметра Газовая горелка с регулировкой Труборез для нарезания элементов Расширитель для безмуфтового соединения Фаскосниматель для снятия верхнего слоя металла Припой для капиллярной пайки Флюс или паста для обработки меди Ершик для внутренней поверхности

Для удобства использования горелки иногда применяют тиски, если процесс пайки производится на столе или верстаке.

При соединении элементов уже смонтированного трубопровода все действия выполняются только вручную. В одной руке обычно держат горелку, в другой – припой

Чтобы быстро и эффективно очистить внутреннюю поверхность трубки, вместо ручного ершика можно использовать насадку для шуруповерта.

Подробная инструкция по пайке медных труб

Чтобы набить руку, рекомендуют потренироваться на ненужных кусочках трубы. Приступать к серьезным работам следует, когда отработаны все навыки – точно отрезать деталь, правильно обрабатывать ее, пользоваться газовой горелкой. Процесс пайки можно разделить на 6 шагов.

Шаг #1 – нарезка деталей

Если нужно заменить фрагмент трубопровода или полностью собрать водопроводную/отопительную систему, потребуются куски медной трубы различной длины. Раскрой материала производится с помощью трубореза для медных труб, с критериями выбора которого ознакомит рекомендуемая нами статья.

Обычно их соединяют посредством тройников, уголков, муфт. Также используют раструбный способ, при котором один фрагмент вставляют в другой, с расширенным концом.

Используя разметочный материал – рулетку и маркер – измеряем длину деталей для трубопровода. Важен каждый миллиметр, поэтому стараемся производить максимально точные расчеты

Затем берем труборез и нарезаем трубу на фрагменты нужной длины. Если работы проводятся на столе, можно использовать электротруборез или ручную модель с большим радиусом разгона. Для проведения работ в стесненных обстоятельствах, например, около стены, подойдет только компактный ручной инструмент.

Существуют удобные роликовые варианты со стальными лезвиями. Пользоваться ими легко: нужно надеть труборез сбоку на заранее отмеченное место реза, зафиксировать храповым механизмом, а затем вращать инструмент вокруг трубы.

Если труборез подобран правильно, то есть для тонкостенной меди, то концы трубки в месте реза не деформируются, а будут ровными и не скошенными

Советуем не производить нарезку сразу всех фрагментов – возможно, в процессе пайки трубопровод сдвинется, изменив свою конфигурацию, и длину некоторых деталей придется менять.

Шаг #2 – зачистка и расширение срезов

Плотное прилегание металлических частей и равномерное растекание припоя для пайки меди гарантированы только тогда, когда максимально качественно зачищена зона соединения.

Для этого обрабатываем оба примыкающие друг к другу фрагмента и с внутренней стороны, и с внешней:

  • Сначала снимаем фаску, чтобы уменьшить толщину металла и подготовить кромку под пайку. Для чего используем фаскосниматель – небольшой инструмент цилиндрической формы.
  • Если два отрезка трубы будут соединяться напрямую, диаметр края одного фрагмента увеличиваем специальным инструментом – расширителем.
  • Затем берем металлический ершик и обрабатываем внутреннюю сторону.
  • Мелкой наджачкой или металлической губкой зачищаем до блеска внешнюю сторону.

Очищенная и обезжиренная зона детали отличается даже визуально.

Образец обработанной медной трубы под пайку: с конца снят грат, поверхность начищена. Обычно при соединении двух деталей у одной из них зачищают внешнюю сторону, у другой – внутреннюю – по месту примыкания

Если применяется муфта или уголок, перед пайкой необходимо подготовить оба конца, у тройника – все три.

Шаг #3 – нанесение флюса

Для соединения медных труб отопления или водоснабжения используют различные виды флюса и пасты. Их главное назначение припоя – обеспечить полноценное заполнение припоем зоны пайки, при этом подготовить металл и очистить его от окислов.

Пасту или густой гель наносить удобнее, чем жидкий флюс. Плотное и вязкое вещество распределяется более равномерно по металлической поверхности и не стекает

Состав флюса может быть разным. Очистительные функции обычно выполняют хлорид цинка, соляная или борная кислота. Защиту от кислорода обеспечивает наличие канифоли, воска или смолы.

Жидкие растворы продаются в тубах, а паста – в небольших пластиковых баночках. Кисточка для нанесения состава обычно идет в комплекте, если ее нет, то можно купить любой альтернативный вариант в канцелярском магазине – для клея или для краски.

Процесс нанесения достаточно прост: необходимо обмакнуть кисть в пасту и нанести тонкий, но заполняющий всю зону примыкания, слой на поверхность трубки

Наносить толстый слой считается ошибкой – при тесном контакте лишняя паста выдавливается, ее все равно приходится удалять.

Шаг #4 – соединение деталей

При соединении двух отрезков трубы или фитинга и трубы флюс наносят обычно на край детали, которая вставляется внутрь. Второй элемент обрабатывать флюсом нет смысла – при контакте он одинаково распределится по обеим примыкающим поверхностям.

Проворачиваем детали относительно друг друга, чтобы паста распределилась по зоне контакта, затем ветошью убираем выступившие наружу излишки раствора.

Перед пайкой флюса или пасты на металлической поверхности быть не должно, иначе припой будет растекаться не в зазор между деталями, а в противоположную сторону – вдоль трубы

Выполнив соединение, необходимо как можно быстрее произвести пайку медных труб. Оставлять надолго подготовленные детали не рекомендуют, чтобы паяльная паста не утратила своих качеств.

Шаг #5 – пайка по капиллярной технологии

В сборке отопительных и водопроводных трубопроводов из меди применяют низкотемпературную капиллярную пайку, соответственно, подбирают легкоплавкий припой.

Процесс пайки происходит в следующем порядке:

  • включаем газовую горелку;
  • направляем пламя на место соединения;
  • перемещаем струю пламени по всей поверхности рабочей зоны, чтобы обеспечить равномерный прогрев;
  • когда детали разогрелись до температуры плавления припоя, подносим его к зазору и касаемся в нескольких местах так, чтобы он полностью заполнил пространство между деталями.

Если все действия выполнены правильно, припой после остывания должен образовать прочное герметичное соединение. Снаружи оно выглядит как шов, отличающийся цветом.

Соединение низкотемпературной пайкой должно остыть в естественных условиях. Во время остывания детали лучше не сдвигать, но можно аккуратно удалить еще не остывшие излишки припоя мокрой тряпкой

Умение пользоваться горелкой, вовремя подносить и отводить ее, очень важно. Как только разогретый припой начнет втягиваться внутрь зазора, ее лучше убрать, чтобы не перегреть детали.

Если чувствуете, что припой перестал плавиться и требуется повысить температуру, снова поднесите горелку. Проверять прочность и герметичность соединения можно только после полного остывания деталей.

Шаг #6 – обработка швов

Опытные мастера обычно в совершенстве владеют техникой соединения медных труб и осуществляют его буквально в течение одной минуты. При этом они касаются припоем всего в одном месте, после чего он растекается по зоне соединения и не выступает из-под верхней детали.

Но на практике, особенно у новичков, чаще припой остается, образуя рубцы изнутри и снаружи. Внутренние в дальнейшем могут спровоцировать отложения, а внешние выглядят не эстетично, поэтому их необходимо удалить.

Очистку можно производить наждачной бумагой, металлической щеткой или ершиком – теми же предметами, что использовались для подготовки под пайку.

Если убрать застывший припой, поверхность деталей и зона шва будут гладкими. Узнать место пайки можно лишь по цвету, так как припой обычно отличается серебристым оттенком

После финишных штрихов – зачистки зоны пайки – работа считается законченной. Можно приступать к следующему соединению.

Рекомендации опытных мастеров

Каждый этап пайки сопровождается соблюдением ряда правил, мелких, но важных нюансов. Их соблюдение напрямую влияет на результат работы.

Галерея изображений Фото из Перчатки и очки – соблюдение техники безопасности Специальный инструмент для качественной пайки Электроинструмент для увеличения скорости Тряпки и ветошь для обтирки Тиски в качестве держателя трубы Газовая горелка с регулировкой Припой для низкотемпературной пайки Прочный шов в конце процесса пайки

Следите, чтобы в процессе пайки фитинг или труба не были под нагрузкой – так расплавленный припой будет растекаться более равномерно.

После выполнения всех работ по устройству водоснабжения или отопления из медных труб обязательно удалите остатки флюса с труб, чтобы медь не начала разрушаться, а также сразу очистите одежду и рабочий инструмент.

Видео #1. Мастер-класс по пайке наглядно:

Видео #2. Врезка в трубу посредством пайки:

Видео #3. Особенности высокотемпературной пайки трубок для кондиционеров:

Технология пайки доступна всем желающим, так как не требует сложных умений или багажа специальных знаний. Достичь мастерства можно за несколько практических занятий, а материалы и инструмент приобрести в ближайшем строймаркете.

Но при сборке систем отопления или водоснабжения рекомендуем новичкам все же заручиться помощью более опытных монтажников, так как ошибки пайки могут обернуться аварией и дополнительными расходами.

Супер приспособление для пайки проводов

Приспособление для пайки проводов

В электрике существует не один способ соединения проводов. Однако пайка считается самым эффективным и качественным.

Во-первых, при таком способе соединения надёжность проводки возрастает в разы, так как существенно снижается сопротивление в местах соединений. Во-вторых, пайка проводов позволяет избежать многих проблем связанных с окислением и коррозией металла.

Паять проводку обычным паяльником не очень удобно, поэтому опытные электрики, так сказать, мастера своего дела, используют для этих целей специальные приспособления. Об одном из таких приспособлений для пайки, которое очень легко сделать своими руками, и пойдёт речь в данной статье строительного журнала samastroyka.ru.

Что потребуется для изготовления

Чтобы сделать простое, но эффективное приспособление для пайки проводов, в первую очередь, понадобятся:

  • Газовая горелка. Лучше всего, если это будет газовая горелка небольших габаритов. В таком случае, можно будет легко подлезть самодельным паяльником и спаять провода в распределительной коробке под потолком;
  • Небольшой кусок шпильки с резьбой, диаметром 6 мм;
  • Болт и три гайки на шпильку, того же диаметра;
  • Одна кольцевая клемма. Следует заметить, что чем больше будет диаметр кольцевой клеммы, тем толще получится паять провода самодельным приспособлением;
  • Металлическое крепление для труб, самый маленький диаметр.

Также потребуется олово и канифоль, но это уже для непосредственной пайки проводки.

Из инструментов нужно будет иметь тиски, пассатижи и молоток. Ниже рассмотрим процесс изготовления приспособления для пайки.

Как сделать приспособление для пайки проводов

В первую очередь нужно будет отрезать кусок шпильки, длиной не более 20 см. Затем шпилька зажимается в тисках, таким образом, чтобы торчал небольшой кончик, 5-7 см. Следует разогреть кончик шпильки газовой горелкой, после чего согнуть его, ровно под девяносто градусов.

Затем необходимо будет подготовить крепление, которое устанавливается на сопло газовой горелки. Суть подготовки заключается, в уменьшении диаметра крепежа, путём его сгибания пассатижами.

Подгоняем крепление, таким образом, чтобы оно плотно село на сопло газовой горелки. Затягиваем его болтом и гайкой, чтобы оно не вращалось и не ёрзало.

После этого закручиваем в крепление шпильку согнутым концом, а на другой конец шпильки, фиксируем кольцевую клемму. Крепление кольцевой клеммы следует осуществлять через две гайки. Накручиваем сначала одну гайку, ставим клемму, так, чтобы смотрела вверх, после этого затягиваем её второй гайкой.

На этом все — самодельное приспособление для пайки проводов, готово! Достаточно включить газовую горелку, нагреть кольцевую клемму с оловом внутри, после чего можно приступать к пайке проводов. Обязательно сначала скрутите кончики проводов, а уже затем, опускайте их в разогретое олово.

Конечно же, вы можете использовать и какие-то свои материалы для изготовления данной самоделки. Суть статьи не в этом, а только лишь передать идею, что можно сделать из газовой горелки.

Приветствую! В этом материале я расскажу про отличия пайки и сварки, как паять цветные и черные металлы, а также дам несколько советов по прочной пайке и технике безопасности. Поехали.

Отличия пайки металла от сварки

Существует два основных метода скрепления двух металлов: cварка и пайка. В первом случае элементы скрепляются за счет расплавления кромки металла. Это может быть как нагрев, так и скрепление при помощи нагнетания давления. В случае пайки заготовки скрепляют между собой при помощи присадочного материала – припоя.

В некоторых случаях пайка является более щадящим и экономичным способом скрепления заготовок. Также пайка обладает рядом преимуществ:

  1. Обе детали не нагреваются да температуры плавления. Таким образом получается сохранить их физические и химические свойства.
  2. Заготовки не требуют тщательной очистки и обработки, как это требуется при сварке.
  3. Оборудование для пайки стоит намного меньше, чем сварочные аппараты.
  4. Возможность изготовления сложных узлов и конструкций.
  5. Прочность полученного стыка. Детали не гнуться и не деформируются после спаивания.

Рассмотрим подробнее методы пайки разных металлов.

Пайка цветных металлов

Изделия из цветных металлов требуют точной подгонки. Именно поэтому их чаще паяют, а не варят. Изучим отдельные виды цветных металлов и их скрепление при помощи пайки.

Важно:

Всегда фиксируйте обе заготовки при помощи тисков, струбцин либо других крепежных элементов. Особенно, если вы работаете с габаритными деталями. Колебания или сдвиги во время пайки могут перекосить шов, припой может стечь. Это повлечет за собой хрупкость стыка и со временем на нем могут образоваться трещины или свищи.

Пайка меди

Медь – это довольно часто встречающийся металл в повседневной жизни. Водопроводные трубы, электрические кабели, электронные компоненты – все они частично или полностью состоят из меди.

В основном существует два метода пайки меди:

  • Высокотемпературная (рабочая температура порядка 600 ˚С);
  • Низкотемпературная (рабочая температура до 450 ˚С).

В рамках данной статьи мы рассматриваем пайку в домашних условиях, поэтому возьмем низкотемпературную технологию.

Для пайки меди вам потребуется:

  1. Припой. В основном его изготавливают из сплавов олова (95—97 %) с медью, сурьмой, висмутом, серебром, селеном. Лучшими свойствами обладают серебросодержащие припои. Широкое применение получили и трёхкомпонентные виды, в состав которых входит олово, медь и серебро. Использование оловянно-свинцовых припоев на производстве ограничено из-за вредности свинца. В домашних условиях также стоит поберечь свои легкие от паров свинца. Используйте активную вытяжку.
  2. Флюс для пайки меди (активированный, кислотный, некислотный, антикоррозийный).
  3. Газовая горелка.

Информация:

На крупных производствах и заводах часто используют паяльную пасту. Чаще всего в ее состав входят: флюс, маленькие частицы припоя и специальные добавки.

Рассмотрим пошаговую технологию пайки двух медных элементов:

  1. На обе детали наносят флюс. Им покрывают место стыка и область, на которую будут наносить припой.
  2. В место стыка закладывают припой. Это может быть оловянная проволока или специальная паста.
  3. Полученное соединение нагревают при помощи газовой горелки. Припой распределяется по месту стыка, а также частично на область около пайки.
  4. Полученную заготовку оставляют остывать. В этот момент нельзя крутить или гнуть полученную деталь. Место стыка должно полностью остыть, чтобы припой смог полностью затвердеть.
  5. Остатки флюса удаляют при помощи абразивной щетки.

Важно:

Не направляйте открытый огонь прямо на припой. Он должен расплавиться и заполнить собой шов вследствие нагрева кромок деталей.

Пайка алюминия

Алюминий достаточно капризный материал. Многие эксперты считают, что в домашних условиях скрепить две алюминиевые заготовки просто невозможно, так как место скрепления необходимо прогревать до температуры порядка 600 ˚С, а это чревато прогоранием самого листа алюминия.

Но это утверждение не совсем верно. Спаять два элемента из алюминия можно, если использовать особый флюс и припой. Рассмотрим подробнее все компоненты, которые понадобятся для работы с алюминием:

  1. Припой. Лучше всего для работы с алюминием подходят припои в составе которых есть: кремний, алюминий, медь, серебро и цинк. К таким можно отнести отечественный припой «34А» или его зарубежный аналог «Aluminium-13».
  2. Флюс. Лучше, если в его составе будет фторборат аммония с добавлением триэтоналомина. Некоторые используют обычную буру.
  3. Паяльник, мощностью не менее 100 Вт.

Полезно:

Припои с высоким содержанием цинка обладают лучшими антикоррозийными свойствами.

Пошаговое руководство по пайке алюминиевых заготовок:

  1. Зачистить обе заготовки от грязи и пыли.
  2. Удалить при помощи наждачной бумаги оксидную пленку. Эту операцию проделывают с целью уменьшения оксидного слоя, который моментально образовывается на поверхности алюминия.
  3. На место соединения наносят флюс.
  4. Припой закладывают равномерно и постепенно, не подвергая постоянному нагреву поверхности алюминиевых заготовок.
  5. Полученный стык зачищают при помощи металлической щетки или мелкой наждачной бумаги.

Пайка листов жести

Обычная жесть скрепляется довольно просто. Металл без примесей или нанесения чаще всего дает ровный шов и не меняется под воздействием высоких температур. Для пайки жести потребуется:

  1. Припой. В основном используют припои на основе олова и сурьмы. К ним относят ПОС-40 или ПОС-30. В некоторых случаях используют ПОС-90, в состав которого входит свинец.
  2. Флюс. Подойдет как соляная кислота, так и обычная канифоль. Свежая оксидная пленка на жести удаляется очень легко.
  3. Паяльник мощностью не менее 40 Вт.

Технология пайки:

  1. Зачистить жестяные элементы от грязи и пыли.
  2. Нанести канифоль на место стыка.
  3. Положить припой на стык и при помощи паяльника расплавить его.
  4. Зачистить полученное место при помощи мелкой наждачной бумаги или металлической щетки для ровного шва.

Пайка оцинкованного железа

В отличие от обычной жести, оцинкованное железо имеет ряд специфических характеристик. Во-первых, цинк на поверхности листа испаряется при температуре 960 ˚С. Поэтому не рекомендуется использовать мощные горелки в работе с оцинкованным листом.

Во-вторых, не все припои подходят для работы с оцинкованным железом. Например, крайне не рекомендуется использовать припой ПОС-90, так как он разрушает структуру листа.

Компоненты для пайки:

  1. Припой. Лучше всего выбрать ПОС-30.
  2. Флюс — борная кислота или хлористый цинк.
  3. Паяльник мощностью не менее 40 Вт.

Технология спайки двух элементов из оцинковки аналогична работе с обычной жестью. Главное — греть место спайки равномерно, не допуская перегрева отдельных областей.

Пайка нержавеющей стали

Нержавеющая сталь — это сплав, в котором присутствует никель и хром, а также титан. Пайка нержавейки немного отличается от аналогичной работы с обычным или оцинкованным железом. В зависимости от количественного содержания того или иного металла в составе нержавейки, она будет иметь разные физические характеристики.

Так, лист с большим содержанием никеля при температуре 500 — 700 ˚С может выделять карбидные соединения. Подобные листы подвергают равномерному и быстрому нагреву, чтобы избежать разрушения структуры материала.

Рассмотрим необходимые компоненты:

  1. Припой. Его выбирают в зависимости от условий пайки. В условиях открытой местности или повышенной влажности отдают предпочтение припоям на основе серебряных сплавов с незначительным содержанием никеля. В сухих помещениях или доменных печах используют хромникелевые или серебряно-марганцевые припои. Для первичного лужения двух деталей используют обычный припой на основе олова и свинца.
  2. Флюс — бура в виде порошка или пасты.
  3. Мощная газовая горелка выдающая температуру свыше 800 ˚С. Пригодится паяльник с мощностью выше 100 Вт для первичного лужения.

Пошаговая технология пайки:

  1. Тщательно зачистить места соединения двух элементов из нержавейки.
  2. Закрепить оба листа и на место стыка нанести флюс из паяльной кислоты.
  3. Место стыка залудить тонким слоем припоя на основе олова. На этом этапе используют обычный паяльник. Следите за тем, чтобы припой не скатывался с листа. Если этого избежать не удалось, предварительно прогрейте листы и повторите лужение.
  4. Повторить лужение флюсом.
  5. Спаять оба листа, используя припой в зависимости от условий пайки. На этом шаге используйте газовую горелку.

Важно:

Если припой скатывается с листа даже после предварительного прогревания, используйте металлическую щетку. Она помогает удалить оксидную пленку, которая может оставаться на залуженной поверхности после нанесения флюса.

Пайка черных металлов

Качество скрепления стальных изделий зависит от нескольких факторов:

  • марки стали;
  • пористости заготовок;
  • уровня очищенности стыковочного шва.

В качестве припоя выбирают оловянные или латунные сплавы. Их используют в зависимости от поставленной задачи. Более простой способ — использование олова. С ним проще работать, однако, конечный шов не будет обладать высоким уровнем прочности.

Припои на основе латуни намного прочнее, но для работы с ними потребуется особое оборудование.

Рабочий процесс на подготовительном этапе практически не различается. В обоих случаях детали зачищают от грязи и ржавчины. Фиксируют при помощи струбцин или тисков. В качестве флюса используют обычную ортофосфорную кислоту. После этого наступает этап самой пайки.

Пайка стали оловом

При пайке оловом подбирают паяльник мощностью от 100 Вт. Для получения качественного шва обе детали предварительно залуживают, после чего в готовый шов подают оловянный припой и завершают пайку.

Пайка стали латунью

Латунь плавится при температуре свыше 900 ˚С, поэтому для работы с таким припоем потребуется газовая горелка. Важно нагревать оба элемента равномерно. В противном случае латунь быстро расплавится. Она будет хорошо прилипать только на краях стальных заготовок (что может вызвать хрупкость и разрушение под напряжением), что поспособствует образованию трещин в конечном изделии.

Советы по правильной и прочной пайке металлов

Работая со сталью или другими металлами необходимо придерживаться базовых правил безопасности, а также знать некоторых нюансов пайки.

Как нагревать и охлаждать металл

Важный шаг перед началом работы — подготовка заготовок. И здесь необходимо знать наверняка, какой сплав вы будете спаивать или проверить его самостоятельно:

  1. Посмотрите, как реагирует металлическая заготовка на нагрев паяльником или горелкой. Как быстро образуется оксидная пленка на поверхности. Об этом лучше знать заранее и наверняка, иначе последующая работа будет проходить в спешке.
  2. Подготовленные и закрепленные детали лучше всего прогревать постепенно. Следите, чтобы на металле не появлялось перегретых очагов. Область пайки должна быть прогрета равномерно по всей площади.
  3. Не прогревайте только стыковочный шов, работайте также по площади возле стыка. Чаще всего нужно прогреть 0,5 — 2 см в зависимости от целей пайки и габаритов соединяемых элементов.
  4. Используйте только те паяльники или горелки, которые выдают рабочую температуру плавления припоя.
  5. Не охлаждайте готовый шов при помощи холодной воды или других жидкостей. Дайте металлу «отдохнуть» и равномерно остыть несколько минут на открытом воздухе.
  6. Спаянные заготовки снимайте из тисков или струбцин только после полного остывания припоя.

Какие металлы прочнее всего между собой паяются

В отличие от сварки, в пайке основным показателем качества готового изделия является не марка стали или металла, а выбор припоя, а также технологии формирования самого шва пайки. Так что тут вопрос скорее про то, на какой металл какой припой липнет лучше всего. Конечно, чем ближе по составу и плотности припой и металл, тем лучше будет адгезия. В итоге все сводится к выбору правильного припоя для каждого случая в отдельности.

А еще нужно следить, чтобы при соединении двух металлов не образовывалось электропары. Иначе соединение будет ржаветь и разрушаться от малейшей влаги. Так что тут будет уместна таблица совместимости при соединении цветных металлов между собой.

Буква «А» в таблице совместимости означает «ограниченно допустимый в атмосферных условиях».

Приведу еще несколько простых советов:

  1. Выбирайте более тугоплавкие припои.
  2. Тщательно зачищайте стыки скрепляемых деталей. Обрабатывайте наждачной бумагой не только сам шов, но и 0,5 — 2 см около стыка по поверхности металла.
  3. Залуживайте и запаивайте внахлест. Таким образом, вы увеличиваете общую площадь скрепления двух или нескольких деталей.

Техника безопасности при пайке стали в домашних условиях

Часто пренебрежение элементарными правилами работы с электрическими или горючими приборами приводит к потере здоровья или порче имущества.

Настоятельно рекомендую соблюдать технику безопасности при пайке:

  1. Держите паяльник на металлической площадке или специальном держаке, который отводит нагретое жало инструмента от плоскости стола.
  2. Выключайте паяльник от сети сразу после окончания работ.
  3. Проверяйте качество подключения газового баллона к самой горелке. Не допускайте утечек газа.
  4. Работайте в хорошо проветриваемом помещении.
  5. Не оставляйте горелку во включенном состоянии, если вы уже закончили работу.
  6. Уберите любые легковоспламеняющиеся вещества из рабочей зоны.
  7. Не хватайтесь голыми руками около нагретого шва. Вы можете получить ожог.
  8. Не трогайте пальцами припой, чтобы проверить прочность шва.

Соблюдая данные меры можно избежать травм, а также сохранить имущество в целостности. Паяйте с удовольствием и знанием дела!

admin

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Наверх