Пайка медных труб: технология, оборудование, особенности

Газовая горелка для соединения медных труб

Пропановая газ горелка для пайки медных труб позволяет работать с поверхностями под температурой от 550 до 2000˚С. Возможность регулировать интенсивность пламени позволяет использовать оборудование, как для мягкого, так и твердого припоя.

Газ эффективен в труднодоступных местах для соединения плат, контактов малогабаритных приборов, трубок колонки и т.д. Помимо прочего, газ применяется для:

выполнение соединения с применением воздуха;
для подогрева соединений.

Классифицируется инструмент в зависимости от того, какая смесь выбрана для работы. Газ в комбинации с воздухом применяется для запуска бытовых горелок. Они отличаются малым весом и габаритами. Подходят для отрезков с небольшими диаметрами. Газ и кислород могут обрабатывать трубы любого диаметра. Используются в стационарных установках.

В местах, где газ установка, неэффективна, нагрев поверхности осуществляется феном.

Профессиональная газовая горелка для пайки медных труб

Он способен нагреть поверхность до температуры, оптимальной, чтобы запаять стык. Работать строительным феном удобно, так как он защищает руки от ожога.

Технология выполнения пайки

Чтобы правильно запаять трубу водопровода или колонки, важно выполнять все действия оперативно и четко. В случае, если пайка медных труб своими руками выполняется впервые, лучше потренироваться на ненужных отрезках

Установкой кранов с резьбой, стоит заниматься после запайки.

Чтобы качественно запаять отрезок, используется следующая технология:

Удерживая трубу перпендикулярно к труборезу, отсоединить кусок необходимого размера.
Удалить заусеницы фаскоснимателем, очистить ершиком полость трубы внутри и обезжирить.
Отрезать еще один кусок и развальцевать его торец до нужного диаметра. Также очистить и обезжирить.
Нанести на внутренний отрезок флюс и равномерно размазать его при помощи кисточки.
Соединить отрезки в раструб, убрав оставшийся флюс тряпкой.
Использовать газ для нагрева соединения до приобретения медью темного оттенка.
Прекратить запайку при появлении на поверхности трубы капель.
Оставить соединение до застывания в неподвижном состоянии.
После выполнения монтажа, прогнать систему горячей водой.

Мягкая и твердая пайка — разница

Технология пайки включает два способа соединения медных отрезков:

мягкий или легкий;
твердый.

Мягкий способ эффективен для соединения труб большой толщины. В этом случае применяется газ, так как направленная пропановая горелка нагревает стык быстрее, чем паяльник. Метод мягкого соединения подходит не только для меди, но и большинства металлических сплавов, кроме легких, таких, как алюминий.

Перед тем, как паять медные трубы мягким способом, стоит максимально качественно зачистить контактные поверхности.

Технология пайки медных труб мягким способом с помощью газовой горелки

Во время процесса нагревания пропановая горелка все время перемещается по поверхности стыка, чтобы избежать неравномерного нагрева или перегрева участка.

Отличается пайка медных труб твердым припоем тем, что она осуществляется при более высоких температурах. Для соединения отрезков используется паяльник. Шов соединения может быть уже, чем при мягком методе.

Соединение нужно разогреть по всей окружности равномерно.

Технология пайки медных труб твердым способом с помощью высокотемпературного паяльника

Паяльник должен быть заправлен сбалансированной смесью газа с равным количеством кислорода и топлива. На то, что паяльник заправлен правильно, указывает короткое пламя ярко синего цвета.

Правила безопасности

Используя паяльник или другое оборудование, нужно придерживаться следующих правил безопасности:

Чтобы запаять трубу нельзя держать под пламенем в руках отрезки короче 30-ти сантиметров. Медь – хороший проводник тепла, поэтому можно получить ожоги.
Если на кожу попал флюс, его незамедлительно смывают водой, чтобы предотвратить образование ожога химией.
Так как паяльник продуцирует открытое пламя, работать нужно в одежде из натуральных тканей.
Перед тем, как спаять трубу, стоит позаботиться о вентиляции в помещении, так как во время работы припой для пайки медных труб выделяет вредные пары.

Стоимость пайки заставляет мастеров выбирать именно этот вид соединения труб. Чтобы запаять стык не требуется дорогое оборудование.

Способы паяния деталей из меди

Для соединения медных труб используется всего два способа пайки. Каждый из них используется в соответствии со спецификацией детали и характеристики. Пайка медных труб своими руками подразделяется:

При высоком температурном режиме, по-другому именуется «твердой». Показатель температуры при данном режиме доходит до 900 °. Тугоплавкий припой позволяет производить шов с показателями высокой прочности, данный способ используется при изготовлении трубопроводов, подверженных высоким нагрузкам.
Процесс пайки мягким припоем производится при температурах, начинающихся от 130 °, используется в бытовом применении при работе с трубами диаметром до 1 см. Технология подразумевает соединение путем стыковки, предварительной обработки флюс пастой.

Во время работ важно не забывать, что мощность пламени, выдаваемой горелкой может достигать 1000 градусов. Поэтому обработку стыков необходимо проводить не более 20 секунд

При нагреве мягкий припой начинает плавиться и заполнять соединение

При нагреве мягкий припой начинает плавиться и заполнять соединение.

Особенности высокотемпературных соединений

При высокотемпературном способе пайки происходит обжиг металла на 700 °C и выше, что способствует размягчению металла. Для пайки используется газопламенное оборудование, способное расплавлять твердые припои. Припой состоит их медно — фосфорного состава, выпускается формой прутьев. Процессом пайки медных труб не подразумевается применение флюса, соблюдая последовательность действий, возможно грамотно заполнить стык.

Высокотемпературное соединение медных труб

Процесс начинает действие, когда плавится пруток припоя, этапы работы:

после сборки прогревается стыковочный шов;
к месту стыка подается твердотельный припой, размягчение которого производится газовой горелкой;
когда визуально подтверждено, что происходит наложение припоя на металл, трубу необходимо провернуть, проконтролировать стыковку по всему периметру.

https://youtube.com/watch?v=N9QwpYEQpUw

Основными достоинствами данного способа является высокая прочность стыка медных труб, если необходимо, представляется возможность изменить диаметр соединения меньшей стороной. Высокие температуры при эксплуатации не могут разрушить шов. Пайка твердым припоем требует определенных навыков, в процессе работы возможен перегрев, что приводит к разрушению металла.

Низкотемпературная пайка

Каждый процесс требует ответственного подхода к выполнению работ. Для нагрева используется пропановая или бензиновая горелка при использовании мягкого припоя стыковкой медных труб

Важно знать, что горелка с пьезоподжигом значительно сократит время работы, приобретение дорогих моделей без этой функции не целесообразно

Технологический процесс

В процессе важно использовать качественные аксессуары, флюс паста играет не последнюю роль в соединении. Равномерное покрытие деталей медных труб достигается использованием мягкой кисточки, после нанесения излишки удаляются тряпкой

Температура горелки может достигать 900 градусов, при пайке важно не передержать изделие, иначе произойдет перегрев

Техника безопасности при спаивании труб из меди

Медные трубы используются как проводники жидкостей с хорошими антикоррозийными свойствами. Установка медных труб не может быть выполнена для обеспечения питьевой водопроводной водой. Медь контактирует с хлором, добавляющимся для очистки воды, может образовывать вредные для организма человека вещества. Для артезианских источников, скважин не существует опасности в использовании.

Пайка меди в перчатках

Важно пользоваться качественным инструментом, производить работы в перчатках и следить за состоянием оборудования. Теплопроводность металла достаточно высока, при нагреве одного из узлов и несоблюдении техники безопасности, возможно получить ожоги

Качественный шов возможно получить при отсутствии внешних факторов в виде нагрузок до полного остывания стыка

Качественный шов возможно получить при отсутствии внешних факторов в виде нагрузок до полного остывания стыка.

Что необходимо для пайки труб из меди

Пайка медных труб, своими руками выполнить которую совсем несложно, не требует дорогостоящего оборудования и каких-то особых материалов. Для того чтобы правильно ее осуществить, вам понадобятся следующие приспособления.

Горелка, за счет которой станет выполняться нагрев припоя и участка труб, где будет выполняться их соединение. В такую горелку подается, как правило, газ пропан, давление которого регулируется при помощи сварочного редуктора. Специальное приспособление для резки медных труб. Так как изделия из этого металла являются очень мягкими, резать их следует достаточно нежно, чтобы не помять стенки. На современном рынке предлагаются труборезы различных моделей, отличающиеся и своей функциональностью, и техническими возможностями

Конструкция отдельных моделей таких приспособлений, что важно, позволяет использовать их даже для работы в труднодоступных местах. Труборасширитель — это устройство, позволяющее расширить диаметр медной трубы, что необходимо для того, чтобы более качественно выполнить пайку. В различных системах, монтируемых из медных труб, используются элементы одного сечения, и для того, чтобы качественно соединить их, необходимо незначительно увеличить диаметр одного из соединяемых элементов

В различных системах, монтируемых из медных труб, используются элементы одного сечения, и для того, чтобы качественно соединить их, необходимо незначительно увеличить диаметр одного из соединяемых элементов

Именно такую задачу и решает такое приспособление как труборасширитель.

Набор для развальцовки медных труб

Приспособление для снятия фасок с торцов медных труб. После обрезки на торцах деталей остаются заусеницы, которые могут помешать получить качественное и надежное соединение. Чтобы удалить их и придать торцам труб требуемую конфигурацию, перед пайкой как раз и используется фаскосниматель. На современном рынке предлагаются приспособления для снятия фасок двух основных типов: помещенные в круглый корпус и изготовленные в виде карандаша. Более удобными в эксплуатации, но и более дорогими являются круглые устройства, которыми можно обрабатывать мягкие медные трубы диаметром не более 36 мм. Чтобы правильно подготовить медные трубы к пайке, необходимо удалить с их поверхности все загрязнения и окислы. Для этих целей используются ершики и щетки, щетина которых изготовлена из стальной проволоки. Обычно выполняется пайка медных труб твердым припоем, который может быть высоко- и низкотемпературным. Высокотемпературный припой — это медная проволока, содержащая в своем составе около 6% фосфора. Плавится такая проволока при температуре 700 градусов, в то время как для низкотемпературного его вида (проволока из олова) достаточно и 350 градусов. Технология пайки медных труб предполагает использование специальных флюсов и паст, которые выполняют защитную функцию. Такие флюсы не только защищают формируемый шов от образования в нем воздушных пузырьков, но и значительно улучшают сцепление припоя с материалом труб.

Кроме флюса, припоя и других основных элементов, для выполнения пайки труб из меди понадобятся и дополнительные инструменты, найти которые можно в каждой мастерской или гараже. Чтобы паять или варить изделия из меди, дополнительно приготовьте:

обычный маркер;
рулетку;
строительный уровень;
небольшую кисточку с жесткой щетиной;
молоток.

Перед началом работ важно также решить, как паять медные трубы. Основных вариантов может быть два: пайка меди твердым припоем (используется реже) и применение припоя мягкого типа

При решении этого вопроса важно исходить из того, что существуют требования по использованию того или иного типа припоя

Так, припои твердого типа используются для пайки элементов холодильных агрегатов и кондиционеров. Во всех остальных случаях (системы водоснабжения, отопления и др.) можно использовать оловянную проволоку. Но какая бы технология не была выбрана, следует помнить, что флюс необходим в любом случае

При решении этого вопроса важно исходить из того, что существуют требования по использованию того или иного типа припоя. Так, припои твердого типа используются для пайки элементов холодильных агрегатов и кондиционеров. Во всех остальных случаях (системы водоснабжения, отопления и др.) можно использовать оловянную проволоку

Но какая бы технология не была выбрана, следует помнить, что флюс необходим в любом случае

Во всех остальных случаях (системы водоснабжения, отопления и др.) можно использовать оловянную проволоку. Но какая бы технология не была выбрана, следует помнить, что флюс необходим в любом случае.

Ершики для зачистки внутренней поверхности медной трубы перед пайкой

Отличительные особенности меди

Медь способна проводить тепло в шесть раз больше по сравнению с обычным железом. Из-за этого сварку необходимо производить с увеличенной тепловой энергией, а в некоторых случаях возможен даже предварительный подогрев основного металла.

В обычных условиях медь инертна, но в процессе нагревания она вступает в реакцию с кислородом, водородом, фосфором и серой. Кислород способен окислять медь при высокой температуре, а выше 900 оС скорость окисления значительно увеличивается. Это происходит из-за того, что в первоначальном составе меди содержится кислород в связанном состоянии. Закись меди образует эвтектику с меньшей температурой плавления (1065 оС). Температура плавления меди 1085 оС. Поэтому кислород, что содержится в ней, ухудшает ее положительные показатели.

Необходимое оборудование и инструменты для пайки

Процедуру соединения труб предваряют необходимые приготовления – это обработка соединяемых поверхностей, их очистка от грязи и жира. А также необходимо наличие набора инструментов и комплектующих.

В список необходимого инструментария входит:

Труборез для обрезки труб необходимого размера. Он должен быть качественным, дабы избежать нежелательной деформации трубок в процессе резки.
Газовая горелка – без неё невозможна сама процедура пайки. Выбирать лучше всего аппарат с наличием автоматического розжига, он существенно экономит время и силы.
В случае, когда специфика помещения не позволяет использовать пропановую горелку, заменить её сможет электропаяльник – он подойдёт для любого типа паяния.
Экспандер (расширитель трубы) – инструмент для создания раструба. Раструб необходим для соединения 2-х труб, когда одна вставляется в другую. Помимо этого, он служит для очистки внутренних стенок трубки от заусенцев и фаски.
Трубогиб или его аналоги для придания необходимых форм обрабатываемым деталям.
Стальной ёрш, «наждачка» — служат также для чистки и шлифовки внутренних стенок труб.
Не будет лишним подготовить средства для разметки – карандаши, маркеры, линейку и уровень.

Помимо этого, к необходимым материалам для пайки относятся флюс и припой. Флюс необходим при обезжиривании обрабатываемых поверхностей, а припой подбирается исходя из выбранной методики паяния.

Способы соединения труб

Соединение изделий из меди в домашних условиях производится с помощью пайки, либо посредством специальных фитингов-зажимов. Обычная сварка в данном случае не подходит, поскольку высока вероятность деформации трубок в процессе соединения – из-за природной мягкости меди. Конструкцию, созданную посредством обжимных фитингов, также нельзя назвать достаточно надёжной.

Поэтому наиболее верный метод соединения медных труб – это их пайка. На сегодняшний день известны такие разновидности, как:

высокотемпературная (от 450С);
низкотемпературная (250-300С);

Припой для разных методов пайки также будет отличаться. При осуществлении высокотемпературной пайки используется припой, включающий в себя медь либо серебро – такой вид относится к твёрдым. Он незаменим при работе с холодильными установками и промышленными трубопроводами. А что касается бытовых нужд, то здесь строгих правил выбора припоя нет – подойдёт практически любая его разновидность.

Низкотемпературный вариант пайки противопоказан при работе с газовым оборудованием, прокладке газового сообщения, и вообще со всем, что связано с газом. Этот метод соединения труб допускает применение только мягких сплавов. Коммуникации, созданные с его помощью, могут эксплуатироваться только при невысоких температурах (не более 130С) и без высокого давления.

Способы соединения медных труб

На практике применяют один из двух способов сборки медных трубопроводов – посредством пайки или механического обжима.

Секреты пайки газовой горелкой

Выбирая способ пайки для монтажа системы, необходимо учесть следующее: все соединения, выполненные таким образом, являются неразъёмными. Пайка обеспечивает высокий процент гарантии плотности, но накладывает некоторые ограничения на техническое обслуживание. Зачастую невозможно модернизировать систему без дополнительных сложностей.

Так, в случае необходимости изменения какой-то части водопровода (системы отопления), например, по причине внедрения нового оборудования, могут возникнуть сложности. Придётся вновь применять газовую горелку и технику пайки лишь для того, чтобы получить возможность внедрить в систему муфту, тройник или иную деталь.

Поэтому паяные соединения используются в проектах скрытого водопровода, замурованного в стенах или под полами.

Процесс пайки неразрывно связан с работой газовой горелки (открытый огонь и продукты горения). Поэтому не всегда такая методика подходит для монтажа, особенно в помещениях, где ранее была выполнена чистовая отделка.

Пошаговый процесс монтажа пайкой:

Две трубы отрезаются по размеру. Торцевая область зачищается от заусенцев.
Концевая часть одной из труб расширяется калибратором – делается раструб.
Металлической щеткой и наждачной бумагой зачищают места пайки до блеска.
Зачищенные поверхности обрабатываются раствором флюса.
Обработанные части вставляются одна в другую.
Место соединения нагревают горелкой до температуры плавления припоя (350-500ºС).
Концом прутка припоя касаются нижней кромки раструба.

Под воздействием высокой температуры припой расплавляется и устремляется в область зазора между стенками патрубка и раструба за счёт капиллярного эффекта, создаваемого испарениями флюса. Так получается аккуратное и качественное паяное соединение. Это лишь один из примеров пайки соединения «труба-в-трубе».

Таким же образом осуществляется пайка с фитингами и прочими элементами.

Пошаговый инструктаж пайки медных труб, а также технические нюансы проведения работ приведены в этой статье.

Соединение обжимными фитингами

Куда проще и легче заниматься монтажом медных труб своими руками, если при этом пользоваться другой широко распространенной технологией – механическим обжимом. Для создания соединения медных труб в этом случае используются специальные фитинги.

Примерно такие же элементы применяются в работе с полипропиленовыми трубами. Но для меди делают немного другую конструкцию обжимного кольца – цельную, без разреза.

Обжимные фитинги изготавливаются из латуни. Если судить по степени пластичности материалов, эти значения для меди и латуни практически одинаковы

Важной особенностью парной связки латунь-медь является почти полное отсутствие гальванической связи между материалами

Этим фактором гарантируется чистота соединения в процессе эксплуатации – отсутствие окислов, коррозии и т.п.

Совсем иначе обстоит дело с алюминием. Этот металл, в отличие от латуни, гальванически связывается с медью. При условиях, когда водопроводная вода насыщена солями, то есть является активным электролитом, образуется благоприятная среда возникновения электрохимической реакции.

Под воздействием такой реакции алюминий разрушается. Поэтому прямая связь медных труб и алюминиевых батарей отопления (или других приборов из алюминия) нежелательна. Следует использовать, например, стальные переходы.

Монтаж фитинга обжимом:

Концевая область трубы зачищается от заусенцев.
На конец трубы надевается гайка, обжимное кольцо, фитинг.
Гаечным ключом под нужный размер фитинг удерживается в одном положении.
Вторым гаечным ключом гайка наворачивается на резьбу фитинга.

Плотность соединения достигается за счёт равномерного прижима обжимного кольца по диаметру медной трубы. Не рекомендуется применять крайнюю силу в процессе затяжки гайки. От места начального упора достаточно протянуть гайку на 1-2 оборота.

Преимущества применения пресс-соединителей – их можно при необходимости разобрать и собрать вновь. Но вместе с тем, на качество уплотнения таких соединений оказывают влияние изменения температуры внешней и внутренней среды.

Нередко по причине температурных перепадов обжимные соединения дают течь. Устраняется такой дефект просто и быстро – подтяжкой накидной гайки.

Однако для скрытого монтажа водопровода методика обжимных цанговых соединений медных труб явно не подойдёт.

Инструменты и материалы для монтажа медных труб своими руками

горелка для пайки медных труб – ключевое оборудование для пайки. Существует многообразие видов горелок, выбор желательно остановить на газовой горелке с пьезоподжигом и насадкой для регулировки пламени.

Припой для пайки медных труб – обычно это олово в виде прутков или катушек проволоки.
Флюс для пайки медных труб – это паста, которой покрывают поверхность труб и фитинга для того, чтобы она растворила оксидные пленки на поверхности соединяемых деталей, защитила медь от окисления в результате нагревания и обеспечила увлажнение поверхностей в момент растворения припоя.
Труборез для медных труб – инструмент для резки медных труб труборасширитель для медной трубы – инструмент для увеличения диаметра медных труб при вмонтировании деталей одна в другую.
Фаскосниматель – инструмент для снятия фаски, избавления материала от возможных заусенцев.
Фитинги – соединительные детали различных конфигураций.
Ершик и щетка стальные для чистки внутренней и внешней сторон фитингов и труб.

Инструменты, необходимые для пайки медных труб своими руками

Оборудование для пайки медных труб не отличается дороговизной и исключительностью. Зато потребует некоторых усилий для того, чтобы получить уверенные навыки по его использованию: желательно потренироваться на обрезках труб для того, чтобы разобраться с тонкостями технологии и методов. Пошаговая инструкция соединения мягким припоем медных труб

Шаг 1. С помощью труборасширителя увеличить диаметр фитинга, с помощью фаскоснимателя – зачистить края трубы. Шаг 2. Щеткой отполировать внешнюю часть трубы, ершиком – внутреннюю часть фитинга. Шаг 3. Специальной кисточкой нанести на трубу и фитинг пасту для пайки медных труб – флюс – и сразу же соединить детали, не допуская попадания любого вида загрязнений или инородных предметов. Шаг 4. Газовой горелкой для пайки водопроводных медных труб аккуратно нагревать соединение, действуя по всей поверхности. Показатель хорошего нагрева – изменение цвета флюса для пайки.

Процесс пайки медной водопроводной трубы

Шаг 5. Прекратив нагревание соединяемых поверхностей, наносить припой для пайки медных труб по всему периметру соединения. Огнем горелки нельзя задевать проволоку припоя: олово должно плавиться на медной поверхности от её высокой температуры без прямого воздействия огня. Шаг 6. Дождаться естественного и полного охлаждения детали – без дополнительных средств для быстрого охлаждения. Шаг 7. Обязательно удалить остатки флюс-пасты с поверхности влажной тряпкой. Её воздействие необходимо только во время пайки: она разрушает защитный слой медных деталей.

Это важно: детали во время пайки и сразу после неё должны быть хорошо закреплены, так как паять медные трубы можно только в неподвижном состоянии.

Шов на месте сцепления деталей должен быть ровным и плотным. Проверить получившийся результат возможно будет только при включении достаточного напора воды в водопроводе, однако, если пайка прошла удачно, надежность шва нисколько не снижается от времени, возможных перепадов давления или температуры воды.

Внешний вид правильно спаянной медной трубы

Как паять медные трубы