Чем паять медный водопровод. Как правильно паять медные трубы – материалы и инструменты, правила выполнения работ. Выбор оборудования и материалов

Если сталь обычно варят, то медь лучше паять. С пайкой меди при желании справится даже новичок, чего нельзя сказать про сварку. Пайка при низких температурах не портит структуру и практически не влияет на свойства металла, также необязательно приобретать дорогое оборудование, которое обычно сложно найти. Главное, паяльные соединения получаются надежными и термостойкими, что хорошо для отопления. Если захотеть, то можно своими руками выстроить водопровод, который прослужит долгие годы.

Виды медных труб

Трубы из меди могут быть отожженными и неотожженными.

Отожженные трубы вторично нагревают до 700 градусов, именно это возвращает им эластичность. Такой вид труб более дорогой по сравнению с неотожженными. Из недостатков выделяют их ломкость, из-за нагрева стенки трубы становятся тоньше.
Неотожженные медные трубы прочные и далеко не ломкие, но гибкими их назвать нельзя. При разводке такие трубы разрезают на небольшие куски и используют только совместно с фитингами.

Технология

В процессе достигается герметизация поверхности между трубой и муфтой через припой (термопластическое вещество). Припой становится более жидким при высоких температурах и заполняет пространство между муфтой и трубой, тем самым связывая их.

Для таких работ мастера используют переносной пост для сварки. В его состав входят газовые баллоны, редукторы, соединительные рукава, горелка и резак. Сварочные посты нужны для работ, связанных с резкой, пайкой, металлоконструкцией. Обычно он необходим при высокотемпературной пайке, потому что высокотемпературная пайка требует специального оборудования, в том числе переносной пост. Однако если есть желание самим научиться паяльному делу и самостоятельно заниматься ремонтными работами, то такой пост нужно приобрести.

Кроме того, для самостоятельной пайки необходимо ознакомиться с ГОСТ 19249-73 «Соединения паяные. Основные типы и параметры». Стандарт устанавливает обязательные нормы каждого вида изделия, объясняет аббревиатуры, классифицирует соединения.

Материалы и инструменты

Для производства работ по пайке медных труб необходимы специальные инструменты и материалы.

Горелка для пайки. Главный инструмент, без которого не обойтись. Лучше выбрать газосварочный аппарат с регулировкой пламени. Часто используется пропановая газовая горелка, обычно у нее есть режим экономии газа и его подачи. Пламя мягкое и не обжигает медь. Можно выделить ацетиленовые кислородные горелки, они надежно и прочно спаивают детали. Ацетиленокислородные горелки бывают либо одноразовые с баллоном. Горелка бывает портативная либо стационарная. В отдельных случаях можно использовать паяльник.

Припой для пайки медных труб. При пайке можно использовать либо высокие температуры (пайка называется высокотемпературной), либо относительно невысокие (пайка называется низкотемпературной).

Существуют твердые и мягкие припои.

Низкотемпературные припои те, у которых температура плавления меньше 300C. Предел прочности у них составляет 16-100 МПа. Такие припои позволяют выполнить работу при температуре, которая почти не влияет на характеристики меди. Практика показывает, что это дает менее прочные швы. Низкотемпературные используют для водоснабжения и отопления. Всем известно, что свинец негативно влияет на здоровье человека, поэтому существуют бессвинцовые припои. Используются они в конструкциях трубопровода питьевой воды. Бессвинцовый припой, по большей части, состоит из олова, остальное – примеси. Такой материал обходится недешево.
Припои для высокотемпературной пайки обладают температурой плавления выше 300C и пределом прочности 100-500 МПа. А также плотностью шва, устойчивостью к высоким температурам. Но требуется большой опыт работы, у новичков же встречаются частые ожоги меди, этот металл легко пережечь. Офлюсованные припои хороши тем, что в их составе и на поверхности присутствует флюс. Использование дополнительного флюса не нужно даже для сложных конструкций.

Флюс. Это пастообразное вещество, наносят его на поверхность трубы и фитинга. Паста защищает от окисления меди. Следует отдавать предпочтение составам, где есть хлорид цинка. Существует множество вариантов флюса, он может быть во флаконе с кисточкой, но специалисты рекомендуют приобретать материал в виде пасты.
Труборез. Инструмент для резки медных труб, одно из главных приспособлений. Все труборезы имеют похожую конструкцию и мало чем различаются. Труборезы отличаются друг от друга конструкцией, более длинные ручки у прибора дают возможность применять меньше усилий.

Компактные труборезы подходят для труб, которые необходимо отремонтировать, и они уже встроены в конструкцию, но справиться с труборезами небольших размеров гораздо сложнее.

Труборасширитель. Инструмент для увеличения диаметра трубы, установки одной конструкции в другую.
Фаскосниматель (кромкорез). Принадлежность, необходимая для зачистки поверхности и снятия фаски.
Фитинги. Соединительные детали, имеющие разные назначения и размеры.
Термопаста. Используют пасту для подогрева труб. Контакт и шов промазывают термопастой.
Теплоотводящие пасты. Обеспечивают надежную защиту соединений от распайки, препятствуют изменению цвета материала в ходе эксплуатации.
Щетки и ершики. Щеткой и ершиком убираются излишки флюса в ходе работы, очищают соединения.
Щипцы для труб. В целях безопасности горячие, раскаленные трубы можно брать только щипцами.
Защитные рукавицы. Когда паяют, плавится металл, который при любом неосторожном движении оставит ожог на вашей коже. Флюсы оставляют химические ожоги.

Способы

Существует две технологии пайки медных труб.

Низкотемпературная (используется мягкий припой) применяется в водопроводах или системах отопления. Среда, где применяется данная технология, должна иметь температуру не выше 110 градусов.
Высокотемпературная пайка (твердый припой) применяется в системах с большой температурой и большим давлением. Используется преимущественно в промышленности.

Какой из двух способов выбрать – ваше лично дело. Но для высокотемпературной пайки нужна профессиональная горелка, которую найти в магазине не так легко, и стоит она немалых денег. При низкотемпературной допускается использование паяльной лампы или недорогой ручной горелки со сменным баллоном.

Пайка труб под азотом

Обработка азотом нужна для монтажа, а пайка медных труб без газообразного азота недопустима. Часто конструкции паяют жестким припоем, который позволяет при эксплуатации не беспокоиться о том, выдержит ли соединение высокую температуру. В процессе пайки жестким припоем медь нагревают до красного цвета металла, это оказывает отрицательное влияние на структуру самого материала. Образуется окалина на внутренней и наружней поверхности трубы. Окалина – остатки сгоревшей меди, которые образовались при ее нагревании. Стенки труб становятся значительно тоньше.

Азот не допускает истончение меди изнутри, а использование припоя не допускает разрушения меди снаружи. Пайка труб под азотом увеличит в разы срок службы системы.

Если вы решили использовать азот, то придерживайтесь следующих рекомендаций в работе:

соедините магистраль с баллоном, в котором находится азот;
затем произведите установку регулятора газа или ротаметра;
редуктор азотного баллона отрегулируйте на минимальное давление азота, ротаметр устанавливают на скорость 5 м/мин;
как только пайка окончена, по трубе пускается азот, делается это до того момента, пока труба полностью не остынет.

Пайка труб строительным феном

Возможна пайка труб строительным феном, если диаметр трубы небольшой. Манипуляции при этом методе схожи с применением горелки. С помощью такого соединения швы получаются очень прочными и выдерживают высокие температуры. У новичков при использовании этого способа неизбежны ожоги меди. Металл легко перегреть, именно из-за этого происходит разрыв материала.

Капиллярная пайка

Если у труб разнятся диаметры (разница не более 0,5 мм), используют метод капиллярной пайки. Спайка заполняет образовавшееся пространство между трубами. Нужно отметить, что как такового шва не получается, бесшовное соединение. Тогда используют твердые припои, их защитные функции лучше.

Индукционная пайка

Высокая частота тока способна оказывать благоприятное воздействие на металл. Индукционная пайка получила распространение из-за своей уникальности, работа этим методом проводится быстро, при этом материал не становится тоньше, а сохраняет свои качества.

Выявлены следующие плюсы:

Тепло образуется в трубе без вмешательства извне;
Все оборудование автоматизировано, устройства помогают получить желаемый результат с конкретными параметрами;
Индукционная пайка проводится в вакууме, металл в данной среде защищен от коррозии;
Экономия производственных ресурсов;
Безопасность – при индукционной пайке не нужен пламя или газ, лишь нагревается конкретно шов.

Предварительная подготовка

Перед пайкой медных труб необходимо их подготовить.

Очистка поверхности

Качество связки припоя зависит от степени очищения спаиваемых поверхностей. Любые остатки каких-либо других веществ, грязи мешают проникать припою, уменьшают его текучесть. Все это приводит к тому, что вещество не распределяется равномерно, поверхность не полностью обработана припоем. Часто из-за этого не удается достичь качественной работы, и соединение выходит из строя.

Выделяют два способа очистки металла: химический и механический. Внешнюю часть трубы и внутреннюю часть фитинга очищают от оксидной пленки, грязи и примесей с помощью металлической щетки. Кроме этого, возможны варианты использования стальной шлифовальной шерсти или шкурки. После этого припой хорошо распределяется по поверхности.

Удобными в использовании являются очищающие салфетки на нейлоновой основе.

Значительный плюс, который отличает их от металлической щетки или шкурки, это то, что после очищения поверхности салфеткой не остается остатков очистки. После салфеток на нейлоновой основе на трубе не наблюдается крошек абразива или остатков стали.

Химический способ предполагает использование кислоты, которая реагирует с оксидами. Можно использовать флюс, который обезжиривает поверхность и активно борется с оксидами.

Использование флюса и сборка частей

На очищенную поверхность нужно нанести флюс. Он наносится на участок трубы, который будет соединяться фитингом или раструбом, хорошо распределите флюс на поверхности, чрезмерное количество флюса может негативно сказаться на соединении. Но также не стоит применять флюс с внутренней стороны фитинга. Регулируйте расход пасты.

После нанесения флюса нужно правильно соединить детали , чтобы избежать прилипания к поверхности посторонних частиц. Если пайка будет проводиться позднее, будет намного лучше, чтоб детали уже были собраны. Надо провернуть трубу до упора, тем самым проверив ее соединение и распределение флюса. После уберите остатки флюса заранее подготовленной для работы тканью. Соединение можно нагревать.

Для низкотемпературной пайки используют флюсы, в списке состава которых занимают не последнее место хлориды алюминия. Флюсы – опасные вещества, поэтому необходимо следить за тем, чтобы излишек не оставался на внешней части трубы. Такая невнимательность может привести к коррозии металла и протечке. После пайки вновь осмотрите поверхность, на ней будет немного флюса из-за теплового эффекта. Появившийся на трубе флюс нужно снова убрать.

При высокотемпературной пайке вместо флюса используют буру. Ее мешают с водой до густой консистенции каши. Можно использовать специальные пасты для высокотемпературной пайки. Если вы выбрали медно-фосфорный припой, то флюс к нему не нужно приобретать, он уже присутствует в составе. Лучше использовать комплект одного производителя, при этом согласовать это с видом пайки.

Раструбное утолщение

Для соединений в быту используют либо фитинги для пайки медных труб, либо раструбные утолщения.

Лучше выбрать вариант с раструбным утолщением, так нужно будет наложить лишь один шов на стыке труб.

С торца детали обрабатываются вальцовочным труборезом. Срез должен быть ровным и строго перпендикулярным.
С концов труб избавляются от фаски, пользуясь фаскоснимателем. Внутри и снаружи поверхности зачищаются.
Один отрезок трубы зажимают в тисках, внутрь вставляют труборасширитель. Затем нужно осторожно расширить внутренний диаметр трубы, чтобы в нее поместился внешний диаметр второй трубы.

Перед ремонтными работами не забудьте убрать с конструкций пластиковые фрагменты, иначе они расплавятся и будут непригодны к использованию.

Этапы процесса

Рассмотрим процесс поэтапно для разных вариантов соединений.

Соединение при низкотемпературной пайке

Специалисты утверждают, что для такой работы нужно приобретать легкоплавкий припой и низкотемпературный флюс. Газовую горелку можно заправить смесью, в состав которой входят пропан, воздух или бутан.

Пламя нужно направлять строго по шву труб, перемещая по всей площади стыка. Это делается для равномерного нагревания всех участков. Не забывайте периодически промазывайте зазор припоем, постепенно он начнет плавиться. Как только пошло плавление, нужно отвести горелку, и вещество заполнит капиллярный зазор. Когда зазор полностью заполнился, деталям необходимо остыть в нормальных условиях, без перепада температур. Неостывшее соединение запрещается трогать.

В процессе важно не обжечь медь, это произойдет, если ее перегреть. Флюс может разрушиться, он не будет защищать металл от оксидов. Это, конечно, негативно скажется на эксплуатации системы.

Иногда не рекомендуется паять какие-либо изделия, в таких случаях отдают предпочтения сварке. Процесс практически ничем не отличается от паяния. Но перед тем как перейти к процессу сварки, ознакомьтесь с правилами техники безопасности и ходом работы. Вам понадобятся защитные очки.

Пайка высокотемпературного типа

Состав наполнителя газовой горелки меняется, теперь ее заполняют пропаном с кислородом или ацетиленом с воздухом. Разогрев не должен занимать много времени, устройство должно подавать синее пламя.

Пламя, как в случае с низкотемпературной пайкой, нужно подавать по всему стыку, меняя положение горелки. Когда металл разогреется примерно до 750 градусов, он станет темно-красного цвета. В этот момент нужно воспользоваться припоем, можно подогреть его горелкой. Однако припой в идеале должен нагреться от детали.

Изделию нужно сообщить такую температуру, при которой припой быстро расплавится и заполнит пространство между деталями. После полного заполнения нужно оставить конструкцию остывать.

Не оставляйте без внимания шов соединения и поверхность, обязательно уберите остатки флюса. Готовый трубопровод лучше промыть теплой водой, смыв излишки флюса и припоя.

Ремонт

Своими руками можно устранить возникшие неполадки в водопроводе или бытовой технике, например, холодильнике или сплит-системе.

Расслоение металла – часто встречающаяся проблема. В этом случае применяется высокотемпературная пайка, это значительно продлит срок службы системы. Нередкое явление – появление трещин на сгибах труб. Мастера рекомендуют применять низкотемпературную сварку.

Чтобы трещины не появлялись на изгибах, радиус самого изгиба должен быть не более 3,5 диаметра трубы при диаметре ниже 1,5.

В ремонте также перед началом работ необходимо очистить поверхности, иначе конструкция быстро выйдет из строя. При протечке фитинга придется вырезать эту часть трубы и впаять новую с новой муфтой. Если случилась поломка гайки или прокладки, то достаточно заменить только эту деталь.

Техника безопасности

Медь отличается высокой теплопроводностью, поэтому на руках обязательно должны быть рукавицы или перчатки, иначе ожога не избежать. Элементы берут только щипцами или защитными рукавицами.

Осторожно нужно применять флюс, следить, чтоб он не попал на тело. Иначе будет химический ожог. Если все-таки вещество попало на руки, нужно оставить работу и промыть место большим количеством мыльной воды.

Флюс медленно горит при нагреве, его пары токсичны, поэтому помещение, в котором осуществляются работы по пайке труб, должно хорошо проветриваться.

Обратите внимание на одежду, в которой собираетесь выполнять работы. Это не должна быть синтетика, потому что данный материал легко воспламеняемый. Лучше выбрать одежду из натурального хлопка.

Мастера советуют новичкам перед началом работы потренироваться на обрезках труб. Так, после пары тренировок результат будет намного лучше.

Причины дефектов

Процесс пайки не такой сложный, как кажется на первый взгляд. Но большинство продолжает допускать ошибки.

Рассмотрим самые распространенные.

Дефекты на поверхностях труб, их частей, фитингов. Обратите внимание на поверхность трубы, фитингов. Из-за подобных повреждений впоследствии страдает качество шва.
Грязь и остатки каких-либо материалов на трубах. После того как деталь обработали шкуркой или щеткой, эту часть нужно обязательно обработать обезжиривателем. Иначе остатки частиц помешают соединению.
Плохой разогрев детали. Если плохо разогреть деталь, то припой не сплавится с поверхностью. При небольшой нагрузке произойдет расслоение по шву.

Перегрев металла приводит к нарушению слоя флюса, нарушению его защитных функций. Появляются окиси и окалины.
Преждевременная проверка соединения. Пока конструкция не остынет, ее нельзя трогать, иначе труба деформируется и будет непригодна к использованию.
Игнорирование правил безопасности.
Соединение труб со слишком большой разницей в диаметре. Разница в диаметрах труб должна быть не более 0,5 мм, иначе соединение будет непрочным и прослужит недолгий срок.

Мастер-класс по пайке медных труб смотрите ниже.

Каждый вид строительного материала требует индивидуального подхода при обработке. Часто требуются услуги профессионалов, которые стоят недешево. Но если иметь определенные навыки и освоить азы, тогда многое можно сделать самостоятельно. Например, пайка медных труб своими руками - не такая сложная задача, как может показаться вначале. В этой статье будет рассказано о необходимых инструментах и нюансах такого вида работ.

Почему медь

Пайка - один из самых надежных способов соединения труб. Именно такой вариант будет приемлем, если вы собираетесь скрыть разводку в стене, не переживая о том, что когда-то что-то может потечь и придется делать дорогостоящий ремонт. Вот некоторые преимущества использования меди:

Универсальность. Практически нет ограничений в применении. Это может быть водопроводная система в доме. С их помощью можно организовать качественную систему отопления. Кроме прочего, такой материал используют в холодильном оборудовании, кондиционерах и медицинских приборах.
Устойчивость к хлору. Периодическая дезинфекция воды приводит к разрушению обычного металла, чего не скажешь о медных трубах.
Антисептические свойства. Благодаря своему составу медь препятствует развитию бактерий, жизнедеятельность которых плохо сказывается на здоровье человека.
Продолжительный срок службы. Срок службы без какого-либо вмешательства может достигать 100 лет с гарантией того, что не возникнет никаких аварийных ситуаций.
Высокая пластичность. При монтаже материалу можно придать любую желаемую форму. Для этого лучше всего использовать специальные трубогибы, которые препятствуют заламыванию.
Доступность материала и фитингов для соединения.
Устойчивость к перепадам температур. Разброс может находиться в пределах от –100°C до + 250°C. При этом металл не теряет своих свойств и прочности.
Устойчивость к возникновению наростов и засоров. Внутренние стенки являются очень гладкими, поэтому твердым частицам просто не за что зацепиться.
Стойкость к окислению. При взаимодействии с кислородом на поверхности меди образуется защитная пленка, которая препятствует протеканию дальнейших химических реакций.

Обычно не может быть все идеально, поэтому к выбору стоит подходить учитывая две стороны медали. Есть и недостатки:

Относительно высокая стоимость. Это правда, что по денежным затратам такой материал нельзя назвать дешевым, но полученный результат во много раз превзойдет и с лихвой компенсирует все затраты.
Медь - хороший проводник. Это значит, что весь контур обязательно должен быть заземлен. Малейшая утечка в электросети приведет к поражению током потребителей.
Невозможность применения в паровом отоплении. Это относится только к тем видам, где применяется метод пайки при низкой температуре.
Некоторая сложность монтажа. Для того чтобы все делать качественно, необходимо будет приловчиться и затратить большое количество времени.
Необходимость применения защитного рукава. Это, скорее, особенность, чем недостаток. Такое решение потребуется в тех случаях, когда есть необходимость сделать скрытую разводку. Дело в том, что некоторые строительные смеси могут содержать в своем составе вещества, которые хорошо взаимодействуют с медью, приводя к утонению стенок трубы.
При соединении с другими металлами, например, сталью, потребуется применение латунных переходников. Это необходимо, чтобы предотвратить образование гальванической пары, что привело бы к разрушению места сочленения.

Обратите внимание! В последнее время большую популярность набирает медная труба с хромированием. Применяется она в мебельной промышленности. Из нее можно изготавливать различные замысловатые подставки и держатели.

Виды медных труб

В зависимости от конкретной цели, медные трубы могут быть наделены уникальными свойствами. По способу производства выделяют:

Отожженные. Этот вариант был разработан для проектов с необходимостью высокой пластичности. Например, они применяются при прокладке фреоновых магистралей. Чаще всего такие изделия поставляются в бухтах. Работать с ними в некотором смысле легче.
Неотожженные. Они обладают большей прочностью и жесткостью. Это как раз и необходимо для того, чтобы выдерживать давление системы и при этом не подвергаться деформации.

Существуют также различные изделия по форме. Чаще всего, это круглые, но есть и профильные - квадратные и прямоугольные. Второй подвид имеет специфическое применение для некоторых холодильных и сплит-систем. Толщина стенки может находиться в пределах от 0,8 до 3 мм.

Кроме прочего, были разработаны оребренные трубы. Их предназначением является быстрое рассеивание температуры, будь то для охлаждения или отопления. Конструкции увеличенных размеров. Могут применяться вместо стальных и чугунных радиаторов. Производство конструкции может происходить несколькими способами:

Метод накатывания. За основу берется медный патрубок необходимого диаметра, сверху прессуется алюминиевая лента. При помощи специальных станков производится выдавливание ребер на материале.
Метод наливки. Непосредственно на трубе при прокатке осуществляется формирование небольшого рифления. Следующий шаг – вдавливание профильной алюминиевой ленты, которая формирует ребра.
Метод индукции. Две составляющих разогреваются при помощи воздействия тока высокой частоты. Далее производится их соединение, что приводит к их сплавлению.

Обратите внимание! При покупке мягкой медной трубы обязательно проверьте, чтобы торцы были закрыты специальными заглушками. Если этого нет, тогда мусор может свободно попасть внутрь. Для систем кондиционирования это может быть роковым фактом.

Температурные режимы

Как уже говорилось выше, существует два основных вида труб и для каждого из них есть свой метод пайки:

При высокой температуре. Этот способ подходит для организации различных систем отопления, в том числе и паровых. Припой в этом случае приобретает необходимую консистенцию при достижении 900°C. Сочленения получаются достаточно жесткими и устойчивыми к различным воздействиям.
При низкой температуре. В этом случае процесс протекает при температуре в 400° или немногим менее. Чаще всего применяется при монтаже бытовых систем.

В каждом случае потребуются соответствующие составляющие и соблюдение определенных требований.

Необходимый инструмент

Для того чтобы успешно завершить операцию по пайке медных труб, понадобятся инструменты и материалы.

Их существует несколько разновидностей. Все будет зависеть от того, для какого конкретно способа пайки она необходима. Некоторые изделия могут быть с небольшим съемным баллоном, другие оснащены большими емкостями. Для твердого или высокотемпературного соединения применяют газопламенные вариации (ацетилен-кислород, кислород-пропан, воздух-ацетилен). Для мягкой - ацетилен-воздух, воздух-пропан. В некоторых ситуациях совсем невозможно применять устройства, перечисленные выше, поэтому были также разработаны специальные электрические приспособления. Некоторые виды припоев допускают обработку обычным строительным феном.

Для различных видов пайки подбираются и разные припои. Для тех систем, где планируется наличие большого давления или других нагрузок, необходимо применять тугоплавкий материал. Обычно он выпускается в виде прутков. Температура его обработки - 650–900°. Чаще всего в его роли выступают соединения меди и фосфора. Также в их состав добавляют дополнительные примеси для того, чтобы осуществлялся процесс флюсования. Для низкотемпературной пайки расходный материал обычно выпускается в виде мягкой проволоки.

Это специальный состав, который создан для облегчения процесса пайки. Они также различаются в зависимости от того, для какого температурного режима предназначаются. Могут выпускаться как в жидкой консистенции, так и в пастообразной. Их задачей является очистка места будущего соединения от различных загрязнений, предотвращение проникновения кислорода для успешного протекания реакции, повышение текучести припоя, улучшение адгезии материалов между собой. Обычно на упаковках указано, для каких целей применяется тот или иной продукт.

Труборез . Для медных изделий применяются роликовые изделия. Их точность намного выше, чем при обработке ножовкой по металлу. Также во втором случае будет образовываться стружка, которая впоследствии станет большой проблемой для всего механизма (это критично для систем кондиционирования и холодильников).

Она необходима для того, чтобы придать торцу трубы коническую форму, а также убрать заусенцы. Это во много раз облегчает процесс стыковки основного патрубка и фитинга.

Калибратор . Это специальный прибор, который позволяет увеличивать диаметр трубы до таких размеров, чтобы второй патрубок спокойно поместился внутри. При этом нужно помнить, что длина жала не должна превышать диаметр.

Обычная кисть . Применяется для нанесения флюса на место пайки.

Металлическая щетка . Понадобится для зачистки места примыкания трубы к фитингу.

Прокладка из огнестойкого материала . Позволит защитить стену или другие предметы при выполнении сварки по месту.

Медная труба и фитинги .

Техника безопасности

Процесс пайки сопряжен с высокой температурой, а также выделением различных веществ в процессе плавления материала.

Чтобы предотвратить несчастные случаи и вредное воздействие на организм человека, необходимо соблюдать несколько простых правил безопасности:

Хороший доступ воздуха. Помещение обязательно должно интенсивно проветриваться. Пренебрежение этим условием может привести к отравлению газами и испарениями.
Средства индивидуальной защиты. В процессе монтажа очень важно иметь перчатки, которые при термическом воздействии не расплавятся и не загорятся, что могло бы привести к серьезным ожогам. Обязательно использование очков, которые предотвратят попадание мелких частичек в глаза в процессе резки или при разлетании брызг, вследствие нагревания предметов. Желательно также применение средств для защиты дыхательных путей, например, респираторов. Они позволят предотвратить втягивание мелкой медной пыли.
Правильное обращение с горелкой. Поджиг необходимо производить на безопасном расстоянии от легковоспламеняющихся веществ. Если применяются отдельные баллоны большой емкости, располагать их следует в согласии с требованиями, которые указывает производитель. Важно исключить воздействие на них прямых солнечных лучей или других источников тепла.

Процесс пайки мягким припоем

Этот способ достаточно прост и легко осваивается новичками. Важно соблюсти лишь следующие шаги:

Делается разметка отрезка, который необходим для конкретного участка. При этом необходимо учитывать, какая часть зайдет в соединительный фитинг. Этот момент очень важен, ведь утопленная часть не должна быть слишком маленькой, т. к. это не даст материалу хорошо состыковаться, но она и не должна быть слишком большой, чтобы не создавать напряжение, которое сократит срок службы.
При помощи ручного трубореза осуществляется обрезка.
Кромка тщательно обрабатывается, чтобы убрать заусенцы и придать фаске форму конуса.
Часть трубы, которая будет заходить в фитинг, зачищается наждачной бумагой.
При помощи металлической щетки-ершика или наждачной бумаги зачищается внутренняя поверхность фитинга.
После такой обработки необходимо вставить трубу в соединитель и проверить, заходит ли она на необходимый уровень
При помощи обычной кисточки на зачищенное место трубы, а также внутреннюю поверхность фитинга наносится флюс.
Труба вставляется внутрь до упора, для этого предназначен специальный бортик. Патрубок необходимо немного провернуть, чтобы флюс распределился равномерно.
При помощи тряпки убирается излишек флюса, который выступил на поверхность.
Следующим шагом будет осуществление нагрева. Начинать его нужно с трубы и плавно передвигаться к месту перехода, где и будет производиться спайка.
При достижении определенного уровня, необходимо взять припой и прикоснуться к месту соединения. В случае если он не начал моментально приставать, необходимо продолжить нагрев.
Важно избегать перегрева. Это приведет к выгоранию флюса и плохому контакту с припоем.
Когда припой начинает плавиться, его необходимо прижимать к горловине, чтобы он мог заходить внутрь соединения. Пламя горелки должно немного опережать его, чтобы он просто не скапывал на поверхность от сильного жара.
Для горизонтального шва необходимо осуществлять движения снизу вверх, сначала с одной стороны, потом с другой. Для вертикального - как будет удобно в конкретном случае.
После остывания необходимо влажной тряпкой удалить нагар, а также остатки флюса.

Обратите внимание! Ни в коем случае не ускоряйте процесс остывания. Он должен протекать с естественной продолжительностью. Если не соблюсти этого, то в шве могут появиться микротрещины, которые нарушат герметичность.

Процесс пайки твердым припоем

Такой вид пайки подходит для труб с диаметром больше 22 мм, а также там, где рабочая температура будет выше 175° C. Шаги по подготовке трубы и фитинга будут такими же, как описано выше.

При помощи тисков или другого приспособления соединяемый узел необходимо прочно зафиксировать. Он должен быть неподвижным на протяжении всей операции.
Прогрев начинается с трубы. Делать это нужно в 2–3 см от места контакта. Двигаться следует вокруг патрубка и по направлению к месту спайки. Нельзя долго держать горелку на одном месте, это может привести к повреждению исходного материала.
При использовании медно-фосфорного припоя необязательно использовать флюс. Но он может выступать в роли индикатора. Им можно обмазать место стыковки и прогревать. Когда он станет прозрачным - самое время начинать действовать.
Когда температура достигнет необходимого уровня, припой будет без усилий растекаться по подготовленному месту. Не следует направлять пламя прямо на него, необходимо вести его с небольшим опережением.
Правила ведения припоя для горизонтальных и вертикальных стыков такие же, как описывалось для предыдущего случая.
После завершения процесса остывания место обработки протирается влажной тряпкой для удаления нагара и остатков флюса.

Обратите внимание! Если диаметр трубы 1" и больше, то это может создать проблемы при нагревании места пайки. В этом случае необходимо прогреть сам фитинг, а потом уже трубу и горловину. Дополнительно можно использовать вторую горелку, которая будет поддерживать постоянное значение разогретости.

Некоторые ошибки

Перед началом сборки всей системы лучше взять несколько отрезков трубы и соединителей, чтобы потренироваться. В процессе могут возникнуть некоторые дефекты, их причины следующие:

Трещина в шве. Причина - быстрое охлаждение, как описывалось выше.
Деформация трубы или фитинга. Причина - слишком продолжительный разогрев. Обычно хватает примерно 20 секунд для того, чтобы материал дошел до кондиции.
Плохое схватывание припоя. Причина - недостаточная предварительная обработка. Очень важно снять небольшой слой, чтобы зазор между трубой и фитингом составлял несколько сотых долей миллиметра. Это даст возможность соединителю зайти внутрь.
Сгибание в месте стыка. Причина - недостаточно утоплена труба в фитинг.

Некоторые действия потребуют определенной сноровки. Но после хорошего обучения в бою обязательно будет легче. Теперь, зная, как паять, и придерживаясь основных правил, вы обязательно достигнете успеха в своей работе.

Видео

Наглядно процесс пайки показан в следующем видеоматериале:

Коммуникации из меди являются сегодня редким, но исключительно надёжным вариантом для водоснабжения и отопления частного дома. Бытующее мнение о трудностях монтажа медных трубопроводов на деле не подтверждается абсолютно. Самостоятельная пайка медных труб доступна для непрофессионала, если он знает технологию процесса и владеет инструментами. Освойте тонкости соединения медных труб, соберите личный водопровод и вам больше не придётся никогда заниматься коммуникациями.

Медные трубы хороши тем, что они: не подвержены коррозии, имеют срок службы более полувека, достаточно мягкие, чтобы не бояться перемерзания воды в них. Медь — материал идеально гладкий, это предотвращает образование в налёта в трубах, к тому же материал обладает бактерицидными свойствами.

Обратите внимание! Состав медного трубного материала для домашних коммуникаций должен быть на 99% чистой медью. Сплавы с «добавками» образуют плохо растворимые окислы на поверхности, что препятствует качественной пайке.

Различают две разновидности медных труб, в зависимости от способа их изготовления:

отожжённые;
неотожженные.

Эти трубы могут иметь одинаковый состав, но резко отличаются по физическим свойствам.

Отожжённые трубы – это эластичный трубный материал. О степени гибкости можно судить по тому, что продают их в бухтах, намотанными подобно шлангу. Гибкость отожжённых труб является большим плюсом при монтаже. Из них можно формировать разные конфигурации не используя дополнительные детали. Это даёт материальную экономию на фитингах и расходных материалах. Уменьшает трудозатраты, используется меньшее число соединений.

И хотя эти трубы считаются менее крепкими, чем неотожженные, их запаса прочности вполне хватает для коммуникаций в индивидуальных домах.

Неотожженные трубы не подвергают дополнительной обработке – они остаются жёсткими. Приобрести такой материал можно прямыми прогонами, как привычные стальные. Разводка неотожженных коммуникаций проводится с помощью фитингов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Техника соединения медных труб легка и надежна. Наиболее распространенной техникой соединения является капиллярная пайка. Данный способ основан на капиллярном эффекте, суть которого заключается в том, что при небольшом расстоянии между стенками двух смачиваемых поверхностей, жидкость за счет адгезии поднимется вверх по капилляру, преодолевая силу тяжести. Именно данный эффект позволяет припою равномерно распространяться по всей поверхности независимо от положения трубы (можно, например, подавать припой снизу).
Для улучшения качества пайки и повышения коэффициента адгезии используются специальные флюсы, а поверхности под пайку предварительно зачищаются.
Это самый надёжный, оптимальный способ соединения медных труб. При соединении труб высокотемпературной пайкой, всю систему можно даже заливать бетоном, что не допускается при резьбовом соединении.
Пайка твердым припоем 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.

ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ И МАТЕРИАЛОВ

Таким образом, для выполнения работ по пайке медных труб необходимо выбрать следующее:

Инструмент для медных труб
Припой, который будет использоваться при пайке.
Газовую горелку, которая будет расплавлять припой.

Этот выбор обусловлен двумя исходными параметрами:

Максимальный диаметр применяемой медной трубы.
Среда (или жидкость), которая будет внутри труб.
Цена, которую готов потратить заказчик на выполнение работы.

Эти три важных параметра будут в первую очередь определять выбор того или иного инструмента или припоя.

I. Инструмент для медных труб

Процесс подготовки концов медной трубы для проведения пайки сводится к следующим операциям:

Р езка медной трубы труборезом для резки медных труб . Труборезов много. Выбор определяется диаметром используемых медных труб, а также удобством его использования. Например, есть ли необходимость использования трубореза в труднодоступных местах. Необходимо ли наличие ножа фаскоснимателя в корпусе трубореза, а также наличие запасного отрезного ролика. Играет роль и цена . Чем больший диаметр режет труборез, тем, конечно же, он дороже.

Снятие фаски и грата с краев медной трубы фаскоснимателем . Эта операция производится для снятия заусенцев с внутренних и внешних краев труб для облегчения всовывания трубы в трубу или фитинг. Фаскосниматели бывают двух видов: в виде карандаша, либо в круглом корпусе. Круглый фаскосниматель ограничен максимальным диаметром медной трубы в 36мм, но при этом более удобен и дороже.

Расширение трубы труборасширителем. Эта операция производится при бесфитинговом монтаже медных труб, т.е. когда не применяются дорогие фитинги, что при определенном объеме работы экономит монтаж. Расширяемая медная труба должна быть или мягкой или отожженной! После расширения одного из концов медной трубы можно трубу вставить в трубу, либо в фитинг. Выбор труборасширителя зависит от диаметра медной трубы и финансовой состоятельности заказчика:

Качественные пасты, используются с мягким припоем, в соответствии с DIN EN 29453, содержат флюс в соответствии с DIN EN 29454-1 3.1.1.C, проверены по DVGW регистрационный № F1 028, для соединений пайкой медных труб с медными, из красной бронзы и латунными фитингами в системах горячего и холодного водоснабжения в соответствии с DVGW, предписание GW 7, содержание припоя 60%, остатки флюса на 100% растворимы в воде.

Газовые горелки на одноразовых баллонах для пайки мягким припоем.

Либо газовые горелки работают со стационарными газовыми баллонами

Пайка медных труб

Необходимым условием надежной пайки является чистота поверхности. Перед операцией пайки очищают соединяемые металлические поверхности от грязи губками РОФЛАЙЗ . (Использование абразивных материалов для зачистки строго воспрещено!)

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.

При соединении двух труб одного диаметра в системах холодного и горячего водоснабжения, а также в отопительных установках, где температура теплоносителя не превышает 110 градусов C, можно обойтись без фитинга. С помощью специального приспособления – ТРУБОРАСШИРИТЕЛЬ – окончание одной из соединяемых труб можно самостоятельно расширить для капиллярной пайки. Такая операция возможна при работе с мягкой или отожженной медью .

После расширения трубки 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. 1).

Рис. 1. Установка соединяемых пайкой труб

Соединяемые трубы, нагревают равномерно по всей окружности и длине соединения.
Обе трубы нагревают пламенем горелки в месте соединения, равномерно распределяя теплоту (рис. 2). 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. 3).

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

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. 3).

Рис. 3. 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. 3, в).

Трубы для пайки достаточно прогреты, если пруток твердого припоя плавится при контакте с ними. Для улучшения пайки, предварительно прогревают пруток припоя пламенем горелки (рис. 4).

Рис. 4. 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

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. 5).

Рис. 5. Перемещение припоя в зазоре между трубами при пайке

Соединение меди с латунью с помощью твердого медно-фосфорного припоя

Для соединения меди с латунью с помощью твердого медно-фосфорного припоя выполняют указанные выше операции такие же как и для соединения меди с медью.

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

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

Для соединения стали со сталью, медью, латунью или бронзой с помощью серебряного припоя выполняют указанные выше операции для соединения меди с медью.

До нагрева, на соединение наносят флюс для последующего смачивания и перемещения расплавленного припоя в зазоры между соединяемыми деталями.
Нагревают пруток припоя и затем окунают его во флюс. Припой покрывается тонким слоем флюса, что предотвращает образование окисного покрытия на его поверхности (окиси цинка).
По завершении операции пайки тщательно удаляют остатки флюса.

Флюсы для пайки

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.
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.

Правила пайки медной трубы

Применяют несколько уменьшающееся пламя, которое создает максимальный нагрев, и очищает соединение.
Металлические поверхности очищают и обезжиривают.
Проверяют взаимное расположение деталей и зазоры.
При пайке наносят минимальное количество флюса снаружи соединения. При пайке меди с медью при помощи медно-фосфорных припоев флюс не требуется.
Для пайки нагревают соединение равномерно до требуемой температуры.
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.
Остатки флюса тщательно удаляют после пайки.
Важным моментом пайки является быстрое выполнение этой операции. Цикл нагрева должен быть коротким, и следует избегать перегрева.
При пайке необходимо обеспечить соответствующую вентиляцию, так как может появиться вредный для здоровья дым (паров кадмия из припоя и фтористых соединений из флюса).

Пайка медных труб не представляет большой сложности. Необходимость в этом возникает во время ремонта или монтажа системы подачи воды или кондиционирования. Пайку труб можно совершить самостоятельно, если имеются необходимые знания в этой области. Для уверенности в качестве процедуры и последующей эксплуатации медных изделий следует обратиться к специалистам.

Метод пайки труб из меди

Трубы из меди часто используют в отопительной и водопроводной системе. Хотя медь является недешевым материалом, её качественные характеристики не дают сомневаться в надёжности изделий, выполненных из неё. Металл легко поддаётся пайке и не реагирует при высоких температурах на внешние условия. В процессе медь легко соединяется с припоями многих видов металлов. Для неё не требуются дорогостоящие флюсы.

Пайку труб осуществляют уже довольно давно. Поскольку все нюансы работы уже изучены, в процессе соединения элементов обычно не возникает никаких проблем. Сущность данного метода заключается в заполнении стыка между деталями специальным средством, которое называется припой. Припой для пайки медных труб расплавляют при высоких температурах, а затем жидкую массу выливают в стык, заполняя все пространство между элементами, и ждут полного её застывания. Данный вид соединения является надёжным, герметичным и долговечным.

Удобство такого метода заключается ещё и в том, что соединённые детали можно будет легко разъединить, если в этом возникнет необходимость. Для отделения частей трубы место соединения нагревают, чтобы припой стал мягким и податливым.

Среди достоинств процесса следует отметить:

Высокая прочность и производительность будущего изделия продлит его эксплуатацию. Работая согласно инструкции по работе, пайку металлических деталей сможет исполнить даже новичок.

Инструменты и материалы

Для самостоятельного соединения трубок из меди не требуется какое-то дорогостоящее оборудование или особенные материалы. Все нужные инструменты и средства можно найти в любом специализированном магазине. Для правильного осуществления процесса будут необходимы:

Из дополнительных инструментов понадобятся рулетка, строительный уровень, жёсткая кисточка, молоток и фломастер (или маркер). Работу совершают в рабочей одежде и плотных резиновых перчатках. При подборе припоя и флюса следует учитывать тип планируемой пайки.

Виды припоя

Разновидностей припоев, с которыми гарантировано надёжное соединение трубок из меди при помощи пайки, множество. Обычно специалисты используют низкотемпературные варианты элемента. С низким нагревом материала соединения создаются без деформации меди. Минусом такого выбора выступают некачественные швы, у которых понижены механические качества.

Для получения максимально прочных соединений следует использовать высокотемпературные припои (свыше 450°С). Но работать с ними могут только опытные мастера. При термическом воздействии на металл существует высокая вероятность совершения прожига, если у человека нет необходимых навыков в такой работе. Пайку деталей кондиционеров и холодильных агрегатов совершают только с высокотемпературным припоем.

Если применяется низкотемпературный метод (до 450°С), тогда специалисты используют бессвинцовые припои для пайки меди, с помощью которых возможно создание достаточно устойчивых к механическим нагрузкам соединений. Обычно такие припои производят на основе олова с добавлением небольшого количества висмута, селена, серебра или сурьмы. Более дешёвые элементы изготавливают из олова со свинцом. Но данный вариант нельзя применять при обустройстве водопровода, через который поступает питьевая вода, потому что свинец является токсичным материалом.

Флюс для пайки

При низкотемпературной пайке чаще всего используют флюс, выполненный на основе хлорида с цинком. Но можно приобрести и любое другое средство, предназначенное для тех же целей. Одним из них является канифольно-вазелиновая паста.

Иногда пайку трубок совершают без применения флюса. Но прочное соединение элементов возможно только с высокотемпературной пайкой, при которой используются наиболее качественные припои из олова и серебра.

Как паять медные трубы

Высокотемпературную пайку трубок проводят при температурах 650 °C -750°С, низкотемпературную - при 210 °C -240°С.

Пайка труб из меди не так сложна в исполнении. Процесс должен осуществляться при хорошей вентиляции помещения. Работу рекомендуют проводить в защитной одежде и перчатках. Чтобы выполнить качественное соединение всех деталей, надо придерживаться следующего алгоритма действий:

Медную трубку разрезают инструментом на необходимое число кусков. Труборез располагают перпендикулярно к оси трубы, тогда рез получится максимально ровный.
Затем металлические отрезки зачищают металлической щёткой, а торцы избавляют от заусениц и металлической пыли специальным ёршиком. Наждачная бумага в этом случае не подойдёт, поскольку от неё остаётся медный песок на поверхности металла, который понижает качество сцепления припоя с трубой.
Диаметр края одного из отрезков трубы увеличивают с помощью труборасширителя. Затем в такой отрезок из меди сможет легко войти труба с обычным типоразмером.
Расширенный торец трубы тоже зачищают металлической щёткой.
На торец трубы наименьшего сечения равномерно наносят флюс для пайки медных труб. Проделывать процедуру следует аккуратно, иначе избыток средства может попасть в трубу и образовать в ней застывшие капли, из-за которых в последующем будет явно слышно движение воды.
Обработанные концы трубок вставляют друг в друга. При этом удаляются остатки флюса с помощью влажной тряпочки.
Место соединения прогревают горелкой. Когда флюс на одной из трубок приобретёт серебристый оттенок, нагрев металла прекращают.
К месту соединения подносят припой, который плавится из-за высокой температуры и заполняет полость стыка. Когда область шва будет полностью заполнена припоем, процесс пайки останавливают.

Место соединения оставляют остывать, его следует оградить от любых типов механических повреждений. Когда шов остынет, его протирают влажной тряпочкой, удаляя оставшийся флюс и припой. Если проигнорировать остатки флюса на поверхности труб из меди, то в будущем это приведёт к коррозии в соединении.

Новичкам в этом деле советуют сначала потренироваться с ненужным расходным материалом, чтобы в последующем совершить правильную и качественную пайку труб. Пробная процедура поможет понять нюансы процесса.

Когда стыки нагреваются горелкой, следует смотреть, чтобы пламя не передерживалось в одной точке. Поскольку температура обычно достигает 1000 °C, участок соединения равномерно разогревают в течение 20−25 секунд.

В конце процесса пайки систему трубопровода следует тщательно промыть при помощи значительного напора воды. Именно так можно полностью избавить трубки от излишков флюса и припоя, которые остались в застывшем виде внутри соединения.

Если ответственно подойти к работе, то пайку труб из меди можно будет выполнить без сложностей. Знание технологии и предварительная тренировка с материалом поможет качественно осуществить поставленную задачу.