0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Пайка меди с металлом

Пайка меди в домашних условиях

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

Теория

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

Фото — медные соединения

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

  1. Высокотемпературное;
  2. Низкотемпературное.

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

Фото — медные элементы

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

Фото — процесс пайки

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

Инструменты для пайки

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

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

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

Фото — горелка

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

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

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

Фото — флюс-паста

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

Фото — паяльник

Сварка

Рассмотрим, как осуществляется трубная пайка меди и своими руками:

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

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

Правильная пайка медных труб и электрических проводов

Если вы собрались монтировать водопровод у себя в доме, но не можете определиться, какие выбрать трубы, то стоит обратить внимание на устройство водопровода с медными трубами. Такие трубы, в отличие от стальных труб, практически не поддаются коррозии, экологически чисты. Единственным недостатком медных труб является то, что для качественного водопровода их придется паять. Можно, конечно, выбрать другой вариант сборки медных труб с использованием обжимных фитингов, но хотя такой способ и быстрее, однако он гораздо менее надежен и непрактичен, чем пайка.

Непрофессионалу пайка медных труб сначала может показаться сложной задачей, но чтобы получились идеально герметичные соединения, успеха домашнему мастеру поможет добиться небольшая практика и дельные советы.

Место для пайки меди

Работу по пайке медных труб легче всего выполнять на верстаке, здесь нужно собрать и пропаять как можно больше соединений, а потом устанавливать собранную конструкцию на место. Чтобы зафиксировать трубы до конца пайки всех соединений вам понадобятся специальные подвески – трубные кронштейны, скобы или хомуты для крепления. Из-за того, что в контактирующих местах будут проходить электрохимические реакции, важно, чтобы подвески были тоже медными, либо пластиковыми.

Важно! Всегда следует работать только с сухой трубой, поскольку вода при нагревании трубы превратится в пар, который может выдуть припой из соединения и весь процесс придется повторять сначала.

Умение паять медь пригодится вам и при восстановлении обрывов в медных кабелях различного назначения.

Какие материалы и инструменты вам понадобятся для пайки

Для работ по пайке медных соединений вам понадобятся такие инструменты:

  • ножовка по металлу, а еще лучше – труборез, с ним вам работать будет легче. Если вы не собираетесь заниматься пайкой медных труб профессионально, можно ограничиться ножовкой по металлу;
  • напильник для зачистки труб от заусенец;
  • шкурка для удаления оксидной пленки;
  • кисть для нанесения флюса;
  • горелка для пайки. Если не хочется тратить лишние деньги на горелку, то можно пользоваться паяльной лампой, но все же горелкой выполнить эту работу проще и удобнее, результат получается качественней и красивее;
  • паяльник (бытовой), если вам нужно паять медный провод сечением до 4 кв/мм;
  • металлическая щетка;

И наконец, вспомогательные материалы, которые понадобятся для пайки:

  • сами медные трубы (их метраж рассчитывают по предварительно нарисованной схеме). Учтите, что можно приобрести медные трубы с изоляцией из ПВХ, но тогда придется снимать ее в местах соединения в процессе пайки;
  • фитинги под пайку для медных труб, то есть различные угольники, муфты и тройники. Их также подбирают в соответствии со схемой будущего водопровода, только не перепутайте их с обжимными фитингами;
  • медный провод, например, если нужно паять электропроводку в доме;
  • припой для пайки меди;
  • многокомпонентный флюс для пайки (который имеет свойства очищать металл) или кислота, если будет применяться химическое травление, для удаления оксидов с металлической поверхности.

Подготовка соединений для пайки

Основное условие для осуществления пайки – наличие постоянного зазора между деталями. Поэтому скрепляемым поверхностям необходимо придать цилиндрическую форму. Крайне важно, чтобы детали не имели дефектов, возникающих при нарезке труб, то есть не было заусенцев, деформации материала, неровных срезов. Избежать образования таких дефектов можно, если делать срезы трубы максимально ровно, а потом концы зачистить напильником.

Появившиеся дефекты после пайки устраняются ручным шаблоном, а очистку от окисной пленки, механических загрязнений выполняют с помощью наждачной шкурки, металлической щетки, в конце очистки поверхность протирают сухой тряпкой. Такая тщательная очистка основания способствует прочности соединения. Любые примеси на металле будут мешать смачиванию поверхности соединяемых деталей, уменьшению текучести припоя. Вследствие этого припой будет распределяться по поверхности не равномерно, а это в свою очередь может неудовлетворительно влиять на качество пайки.

Флюс и припои

После очистки поверхности для спайки можно переходить к нанесению флюса. Он представляет собой смесь слабой кислоты и вазелина в форме пасты, наносится на поверхности кистью, для чего окуните кисть во флюс и покройте им зачищенный конец медной трубы (если это кабель, то обрабатывается припоем только медная жила). Затем вставьте кисть в гнездо фитинга и обработайте внутреннюю его поверхность. Это нужно сделать для предупреждения образования окислов на металле перед пайкой или во время пайки.

Читать еще:  Припой для пайки титана

Во время работы с трубами и фитингами старайтесь не касаться пальцами зачищенных поверхностей, поскольку жир с рук может так испачкать поверхности, что в зазор между трубой и фитингом не будет затекать припой. Много флюса наносить не рекомендуется, так как при нагреве он будет стекать с поверхности и повлечет за собой растекание излишков припоя по трубе и фитингу. Далее трубу нужно вставить в фитинг и провернуть несколько раз для более равномерного распределения флюса по поверхностям.

Флюс – агрессивная субстанция, поскольку он изготавливается на основе хлоридов алюминия или цинка, поэтому излишнее количество флюса нежелательно, его излишки удаляют сухой ветошью.

Припои влияют на качество и прочность пайки, чаще всего применяют сразу несколько марок припоев.

1. Для твердой пайки в качестве флюса применяют буру, которую смешивают с водой до состояния вязкой кашицы.

2. Припоями в виде проволоки диаметром 2-3 мм удобно работать при капиллярном соединении.

3. Для осуществления мягкой пайки используют припои с содержание олова и серебра.

Стоит отметить, что в медных трубах для питьевой воды нельзя применять свинцовые припои.

При твердой пайке применяют медно-фосфорный или медно-фосфорный с серебром. Высокой пластичностью, прочностью и коррозийной устойчивостью обладают серебряные припои, они более дорогие, выпускаются в форме прутков диаметром 2-3 мм, но результат такой пайки намного лучше чем с использованием свинца или буры.

Мягкая и твердая пайка меди

При мягкой пайке нагрев соединений осуществляют горелками пропан-воздух или пропан-бутан-воздух. Для равномерного нагрева всего соединения пятно контакта пламени с поверхностью постоянно перемещают. Во время перемещения время от времени касаются прутком припоя до капиллярного зазора. При спаивании медных проводов электропаяльником, процесс примерно тот же, только вместо газовой смеси используется раскаленное жало паяльной станции.

Во время касания прутком припоя контролируют процесс плавления, если он не происходит, нагрев продолжают. Не забывайте о том, что можно перегреть какой-то отдельный участок соединения, поэтому необходимо перемещать пламя. С началом плавления припоя пламя следует отвести в сторону, а припою позволить заполнить капиллярную щель — так монтажный зазор автоматически заполнится полностью вследствие капиллярного эффекта. Излишнее количество припоя не только неоправданное расточительство, но оно может затечь внутрь соединения, что нежелательно.

Твердую пайку производят газопламенным нагревом с использованием пропан-кислорода или ацетилен-воздуха. Спаечный шов получается очень прочный, поэтому его можно делать несколько меньше (уже по ширине), чем при мягкой пайке. Этот вид пайки требует большего мастерства и опыта, иначе можно перегреть металл, а то и допустить его разрывы.

Пламя горелки устанавливают в нейтральное положение, оно должно быть небольшой величины и иметь синий цвет. Газовая смесь из кислорода и газообразного топлива сбалансируется таким образом, чтобы пламя, нагревая металл, не сплавляло моментально медь с заготовки. Поэтому, спаиваемые трубы равномерно нагревают по длине соединения и окружности до темно-вишневого цвета, но только не до температуры плавления металла.

Несмотря на то, что работа с медными трубами и проводами требует аккуратности и внимания к мелочам, это отношение с лихвой окупится долговечностью вашего водопровода или электропроводки. Но все же рекомендуется пройти несколько тестов по пайке меди. Желательно, перед тем как делать ответственные швы, попробовать спаять 10-15 швов на отдельных кусках труб или медной проволоки. После того как навыки пайки выработаются, можно приступать к ответственным спаечным работам.

Обязательно, после пайки медных труб необходимо сделать тестовую опрессовку контура водопровода или отопления под давлением 3-4 атм. С проводкой тестирование места пайки проходит проще, главное чтобы не было мелких трещин, пор и неоднородных мест спаивания.

Сварка и пайка меди и м/у стали

  • Авторизуйтесь для ответа в теме

#1 hperak

  • Наверх
  • Вставить ник

#2 СКРОМНЫЙ

А возможно ли приварить медь к железу тиг ас дс?

Сварка всех видов металла в САМАРЕ —- 8 927 689 05 81

  • Наверх
  • Вставить ник

#3 hperak

  • Наверх
  • Вставить ник

#4 СКРОМНЫЙ

А какой должен быть припой и можно ли его сделать самому?

  • 1

Сварка всех видов металла в САМАРЕ —- 8 927 689 05 81

  • Наверх
  • Вставить ник

#5 АВН

  • Наверх
  • Вставить ник

#6 Менгон

чем и как непонятно. На поверхности латунь и такое впечатление что её расплавленную просто вылили

«Кто раньше встал, того и сапоги»

  • Наверх
  • Вставить ник

#7 hperak

  • Наверх
  • Вставить ник

#8 Фунтик

Медно-фосфорный для черняшки ни ни !

  • 2
  • Наверх
  • Вставить ник

#9 Elkin

А паяется ли твердым припоем медный радиатор, соты, которые уже паялись оловом?

  • Наверх
  • Вставить ник

#10 LamoBOT

Попробуйте и нам расскажете. Чисто теоретически, на мой дилетантский взгляд, не будет проблем, ибо медь+олово+свинец=бронза.

  • Наверх
  • Вставить ник

#11 Nail02

Разрешите спросить в подобной темке. В пайке вообще нет опыта. Научиться пытаюсь. Вот мой первый «блин». Подскажите что не так. Замучил и деталь и себя. Нормально запаять не смог, без опыта. Ацетилен-кислородная грелка. Использовал буру и от радиатора нерезанную латунь. Грел грел грел, на ТЭН оплавляется нормально на нижнию металическую пластину ни как нормально сплавляется. Что лучше использовать для подобных деталей. Оловянный припой тут наверное не подойдет ? Ведь тэн будет греться. Или может все оловянным припоем пропаять, так как вода в баке все равно не даст нагрев выше 100 градусов ?

Прикрепленные изображения

Сообщение отредактировал Nail02: 31 Июль 2015 15:28

Новые методы пайки металла

Изделия, очищенные и подготовленные для пайки, не должны храниться продолжительное время во избежание окисления. Их следует возможно скорее загружать в печь или контейнер с обеспечением защитной среды. Особенное внимание должно быть уделено удалению воздуха при пайке высоколегированных сталей и сплавов, содержащих легкоокисляемые элементы. Удаление воздуха может достигаться, вакуумированием или продуванием защитного газа — аргона. При продувании температура должна повышаться постепенно, начиная от комнатной до 800—900° С (1073— 1173 К). Этот процесс требует значительного расхода аргона. Вакуумирование более рационально, так как при этом значительно снижается расход аргона. Большое значение при пайке имеет контроль температуры нагрева изделия; перегрев может оказать вредное влияние.

Общее время пребывания припоя в расплавленном состоянии состоит из времени:

где t1 — время нагрева от температуры плавления припоя до температуры пайки; t2 — время выдержки при пайке; t3 — время охлаждения от температуры пайки до температуры кристаллизации припоя.

В случае взаимодействия припоя с основным металлом и t2 следует возможно сокращать. После окончания процесса пайки необходимо удалить флюс, очистить окисленные поверхности, устранить наплывы и участки растекания припоя, в особенности в тех местах, которые подлежат последующей обработке. Требование удаления флюса вызвано возможным отрицательным влияние его, например появлением коррозии (в алюминиевых сплавах).

Флюсы (для пайки алюминиевого сплава) удаляют промывкой горячей и холодной водой при условии последующей обработки в растворе хромового ангидрида. Флюсы на основе буры образуют на поверхности твердую корку. Их удаляют механическим путем или погружением деталей в горячую воду.

Паяные швы на алюминиевых сплавах обрабатывают металлической щеткой и вторично промывают от флюсов, могущих остаться в порах швов. Растекающийся припой удаляют механическим, химическим или электромеханическим способами.

Для контроля качества паяных соединений применяют разные методы. Существенное значение имеет внешний осмотр швов. Швы проверяются на прочность, плотность, электропроводимость. Паяные швы можно контролировать физическими методами: рентгеновским просвечиванием, применением радиоактивных изотопов, прозвучиванием.

Кроме испытания паяных образцов без их разрушения, нередко применяют испытания с доведением их до разрушения. Результаты, полученные при испытаниях до разрушения нескольких образцов, позволяют установить механические свойства серии аналогичных изделий.

К углеродистым и низколегированным сталям относятся стали, имеющие температуру плавления 1450—1520° С (1723—1793 К). При низкотемпературной пайке сталей применяются главным образом оловянно-свинцовые припои с активными флюсами. Перед пайкой рекомендуется детали облуживать. Это ускоряет процесс пайки и позволяет обеспечивать высокие механические свойства соединений.

Более часто для пайки сталей применяют высокотемпературные медно-цинковые припои с добавкой серебра (температура плавления 940—700° С (1213—973 К). Однако вследствие легкого испарения цинка эти припои не применяют для вакуумной пайки. Их целесообразно использовать при пайке в среде с низкими окислительными свойствами, например продуктов неполного сгорания азотно-водородной смеси с флюсом в виде буры, борного ангидрида и т. д. Для пайки углеродистых сталей в качестве припоя применяют также чистую медь, в особенности при пайке в печах в среде водорода. Медь хорошо растекается, заполняет малые зазоры. При этом прочность соединений превосходит прочность самой меди.

К высоколегированным сплавам относятся коррозионно-стойкие аустенитные стали 0Х18Н9, 12Х18Н9 со стабилизирующими добавками — титаном, ванадием, ниобием и т. д., кислотоупорные хромистые стали Х17, Х25 и другие ферритного класса, жароустойчивые никелевые сплавы, например, имеющие около 80% Ni и др.

Указанные сплавы могут паяться легкоплавкими припоями с применением активных флюсов.

Состав припоев, %

Однако пайка легкоплавкими припоями указанной группы сплавов технически нецелесообразна. Рациональнее применять для их соединений высокотемпературные припои (табл. 21).

В соответствии с маркой припоя применяются флюсы с различными составляющими. Некоторые припои при быстром нагреве т. в. ч. теряют свои составляющие.

Высоколегированные сплавы и стали можно паять в среде аргона, водорода, в вакуумных печах. Недостаток пайки в аргоне — не вполне удовлетворительная растекаемость припоя. Для улучшения растекаемости во флюсы вводят добавки, например литий. Пайка в атмосфере водорода требует высокой его чистоты; использование водорода всегда сопряжено с некоторой опасностью взрыва.

Читать еще:  Низкотемпературная пайка медных труб

Пайка в вакууме дает хорошие результаты при применении припоев, не содержащих легко испаряющихся элементов (цинка и др.). При пайке указанных выше материалов мoгyт возникать поры вследствие испарения некоторых составляющих припоя, например, цинка: непровары в результате неудовлетворительного смачивания расплавленным припоем соединяемых частей или недостаточной очистки поверхностей; трещины при проникновении жидкого припоя между границами зерен основного металла. Особенно часто образуются трещины при пайке медно-цинковыми и медно-серебряными припоями. Применением более высокотемпературных припоев можно избежать растрескивания паяных соединений.

Применение никелевых припоев иногда сопровождается образованием подрезов основного металла в местах перехода к швам.

Это происходит вследствие того, что припой этого рода имеет способность растворять основной металл. Чтобы избежать этого явления, следует вести технологический процесс пайки при возможно более низкой температуре.

При помощи пайки хорошо соединяются изделия из чистой меди и медных сплавов. Чистая медь хорошо паяется при нагреве в вакуумных печах, а также в атмосфере хорошо очищенного водорода без каких-либо примесей кислорода. Медно-цинковые сплавы, содержащие 4— 38% Zn, при длительном нагреве теряют его (цинк испаряется), поэтому латунные детали перед пайкой целесообразно покрывать медью.

Пайка широко применяется для соединений различных бронз; алюминиевых, содержащих 5—10% А1; бериллиевых, применяемых в приборостроении и имеющих в своем составе 2—2,5% Be; хромовых, содержащих около 0,5% Сг; оловянных, применяемых при обработке давлением, содержащих олово, а также фосфор и др.

Медь и ее сплавы легко паяются при применении низкотемпературных припоев с использованием канифольных флюсов, не вызывающих коррозии. Нередко перед пайкой поверхности деталей облуживают чистым оловом слоем толщиной 0,005 мм на стали и 0,0075 мм на меди. Низкотемпературные припои не обеспечивают высокой прочности паяных соединений, поэтому рекомендуется пайка в печах высокотемпературными твердыми припоями. Целесообразно применение медно-фосфорных и серебряных припоев и флюсов на основе буры с добавлением фтористых соединений. Алюминиевые бронзы хорошо паяются серебряными припоями с никелем, который препятствует проникновению в припой алюминия и повышает производительность технологического процесса.

Титан и его сплавы паяют в электрических печах, т. в. ч., газопламенными горелками. Наилучшие механические свойства спая достигаются при пайке т. в. ч. Это объясняется тем, что в результате сокращения термического цикла при этом способе пайки отсутствует рост зерна, приводящий к охрупчиванию соединений. При пайке титановых сплавов целесообразно применять серебряные припои, имеющие температуру плавления ниже температуры рекристаллизации титана и выше температуры, требуемой для удовлетворения условий смачивания припоем паяных деталей.

Очень важная задача производства — соединение пайкой различного рода керамических материалов и окислов друг с другом и с металлами. Возможны разные случаи: металлы более тугоплавки, нежели керамика, при этом соединение обеих деталей происходит в твердом состоянии, контакт обеспечивается необходимым давлением, применением покрытий. В последнем случае соединение достигается при температурах ниже температуры плавления каждой из соединяемых деталей.

Особенно благоприятные условия для соединения, когда металлы имеют температуру плавления ниже температуры плавления керамики и в результате своих специфических химических свойств склонны к образованию связи с последней. Так, например, титан и цирконий имеют большое сродство к кислороду и образуют твердые растворы со многими, металлами и окислами. Окислы титана и циркония весьма тугоплавки. При некоторых условиях эти металлы восстанавливают окислы металлов, образующих керамику, и присоединяют к себе освобожденный кислород. Такое восстановление, необходимое для прессовой пайки, следует проводить в условиях вакуума или в среде аргона.

Серьезные затруднение пайки керамик с металлами — существенная разница в их температурных коэффициентах расширения, в результате чего в соединениях образуются остаточные напряжения значительной величины. В неблагоприятных случаях, при недостаточной пластичности материалов в них возникают трещины. Для устранения этого явления иногда между соединяемым металлом и керамикой прокладывают пластины из пластичного металла, например молибдена. При пластических деформациях последнего опасность возникновения трещин в керамике значительно уменьшается.

С помощью специальных присадочных металлов можно получать качественные соединения не только однородных элементов, например А1а3 + А123, но и разнородных. Сплавы, содержащие сильные карбидообразующие элементы — молибден, тантал, титан, цирконий и др.,— хорошо смачивают графит.

Пайка медных труб своими руками – инструкция и видео

Необходимость в пайке медных труб, выполнить которую совсем несложно, если учитывать все особенности данного процесса, возникает в тех ситуациях, когда требуется осуществить монтаж или ремонт систем водоснабжения и кондиционирования, где они используются. Пайка медных труб своими руками или силами привлеченных профессионалов — это отличная возможность создать в своем доме или квартире систему подачи воды, которую многие специалисты называют вечной.

Разогрев припоя в пламени горелки

Суть процесса

Трубопровод, созданный таким образом, за счет использования при его монтаже труб из меди, отличается высокой надежностью и исключительной долговечностью. Конечно, такая система имеет достаточно высокую стоимость, но она полностью оправдана теми уникальными характеристиками, которыми обладает. Что важно, использовать трубы из меди можно как в водопроводных, так и в отопительных системах. И в том, и в другом случае, они демонстрируют высочайшую надежность и долговечность.

Наиболее простым и самым надежным способом монтажа таких систем является пайка медных труб. Эта технология соединения применяется уже достаточно давно, она хорошо изучена и не вызывает особых проблем при практической реализации. Суть такого метода заключается в том, что стык между соединяемыми деталями заполняется специальным составом, который называется припоем. Для того чтобы припой для пайки медных труб мог попасть и заполнить собой стык между деталями, его расплавляют под воздействием высокой температуры. После того как нагрев припоя прекращается, и он уже полностью заполнил будущий шов, он застывает, образуя надежное, герметичное и долговечное соединение.

Пайка меди удобна еще и тем, что при необходимости соединенные элементы трубопровода всегда можно легко разъединить. Для этого достаточно нагреть место соединения, чтобы сделать припой мягким и податливым.

Процесс пайки медной трубы

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. Именно такую задачу и решает такое приспособление как труборасширитель.

Набор для развальцовки медных 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.

Ершики для зачистки внутренней поверхности медной трубы перед пайкой

Технология пайки медных труб

Паять или варить медные трубы для систем водоснабжения и отопления, кондиционеров и любых других устройств, достаточно несложно. Алгоритм выполнения такой операции выглядит следующим образом.

  • Сначала необходимо отрезать кусок трубы требуемой длины, для чего используется труборез. Очень важно располагать инструмент перпендикулярно к оси трубы, чтобы рез получился максимально ровным.
  • После того как труба будет отрезана, ее необходимо зачистить. Для очистки поверхности изделия используют металлическую щетку, а ее торец освобождают от заусениц и металлической пыли при помощи ершика. Ни в коем случае нельзя использовать для этих целей наждачную бумагу, так как она оставит на поверхности трубы мелкий песок, который ухудшит сцепление припоя с основным металлом.
  • Для какой бы цели вы не паяли трубы из меди, для кондиционеров, холодильников или систем отопления, край одной из них необходимо расширить. Увеличить диаметр конца одной из труб следует до такого значения, чтобы другой конец спокойно входил в него, оставляя лишь небольшой зазор.
  • Расширенный конец трубы также следует зачистить, используя для этого металлическую щетку, но не наждачную бумагу или чистящую пасту.
  • Перед началом пайки на конец трубы меньшего сечения следует нанести флюс. Очень важно равномерно распределить флюс при его нанесении, в противном случае его избыток попадет внутрь трубы и образует там застывшие капли, которые будут создавать шум при движении по ней жидкости.

Труборез для медных и алюминиевых труб 3-35 мм

Подготовленные концы труб перед пайкой следует вставить друг в друга, после этого можно приступать к пайке, вытерев избытки флюса влажной тряпкой. Чтобы соединение получилось качественным и надежным, необходимо прогреть соединяемые трубы перед началом использования припоя. Нагрев может считаться достаточным тогда, когда нанесенный на одну из труб флюс станет серебристого цвета.

После предварительного разогрева места соединения к нему подносят припой, который от высокой температуры начинает плавиться и заполнять пространство стыка. Способствует процессу и принцип капиллярности, за счет которого расплавленный припой заполняет зазор между трубами. Пайку заканчивают в тот момент, когда он полностью заполняет собой промежуток между соединяемыми трубами. Очень хорошо такой процесс просматривается на видео, которое снимают многие специалисты.

После окончания пайки трубам следует дать остыть и ни в коем случае не подвергать их механическому воздействию. Остывший шов можно протереть влажной тряпкой, чтобы удалить с него остатки флюса.

Теперь вы знаете, как паять медные трубы. Более наглядно изучить процесс пайки позволит видео ниже.

Соединение контактов и проводов пайкой

Пайка — процесс соединения металлов в твердом состоянии припоями, которые при расплавлении затекают в зазор, смачивают спаиваемые поверхности, а при охлаждении, застывая, образуют паяный шов.

Пайка выполняется при температуре ниже температуры плавления материалов соединяемых деталей. Вместе с тем температура припоя, с помощью которого осуществляется пайка, должна быть несколько выше точки его плавления, а температура соединяемых деталей должна быть близка к температуре плавления припоя. Соблюдение этого условия необходимо для получения такой подвижности припоя, которая обеспечивает заполнение зазоров в швах между контактными элементами и обтекание их поверхностей.

Хорошее качество соединения пайкой может быть выполнено лишь в том случае, если припой смачивает контактные поверхности соединяемых элементов, а также обладает высокими капиллярными свойствами и обеспечивает заполняемость зазоров между соединяемыми элементами.

Металлургический метод соединения деталей с использованием припоя, имеющего температуру плавления ниже 450°С, называют мягкой пайкой. Сцепление припоя с металлом происходит благодаря адгезии припоя к металлу. Следует заметить, что температура плавления припоя для мягкой пайки 450°С принята условно.

Выполнение контактных соединений с использованием припоя, имеющего температуру плавления выше 450°С, называют твердой пайкой. Соединение припоя с металлом в этом случае обусловливается как адгезией, так и диффузией припоя в металл.

При пайке почти не происходит расплавления соединяемых элементов, поэтому паяные соединения легче ремонтировать.

Пайкой выполняются соединения практически между любыми одинаковыми металлами или сочетаниями разных металлов.

К числу металлов, которые легко паяются, относится медь. Однако добавление к меди легирующих элементов затрудняет процесс пайки, так как наличие в меди примесей изменяет свойства окисных пленок, являющихся препятствием для образования надежного соединения. Наряду с этим примеси в сплавах меди реагируют в процессе пайки и образуют хрупкие соединения. В этой связи при выполнении контактных соединений следует тщательно выбирать флюсы и припои.

Пайка алюминия связана с двумя основными трудностями. Во-первых, на алюминии имеется тугоплавкая окисная пленка, во-вторых, алюминий обладает высокой теплопроводностью при сравнительно низкой теплоемкости и большим коэффициентом линейного расширения. Поэтому в процессе пайки алюминиевых контактных элементов нагрев должен быть локализован, выбор флюса следует производить в зависимости от легирующих присадок, введенных в металл.

Особенности различных соединяемых металлов или их сочетаний предопределяют как технологический процесс пайки, так и припои, флюсы, оборудование, применяемое при пайке.

Структура паяных контактных соединений

Пайка имеет много общего со сваркой плавлением но между ними имеются и принципиальные различия. Если при сварке основной и присадочный металлы находятся в сварочной ванне в расплавленном состоянии то при пайке основной металл не плавится.

Соединение пайкой в общем случае представляет собой комплекс металлургического и физико-химического процессов, протекающих на границе основного твердого металла с жидким металлом — припоем. В зависимости от физико-химических свойств основного материала и припоя, а также условий и режима пайки спай, образующийся между ними, имеет различное строение. Условием соединения основного металла с припоем, как известно, является адгезия. При смачивании чистой металлической поверхности припоем и последующем его затвердевании протекают следующие процессы.

Если компоненты, входящие в состав припоя, не взаимодействуют с основным металлом до растворения в нем, то между припоем и этим металлом возникают межкристаллитные связи. Прочность сцепления затвердевшего припоя с основным металлом близка к прочности собственного припоя. Это определяется тем, что припой заполняет все неровности и микроуглубления, образующие развитую поверхность сцепления, значительно превышающую кажущуюся поверхность контакта.

В том случае, когда при температуре пайки или при более низких температурах возможно растворение одного металла в другом, помимо межкристаллитных связей происходит диффузия атомов припоя в паяемый металл и наоборот. Взаимная диффузия припоя и паяемого металла чрезвычайно чувствительна к температуре. Поэтому развитие этого процесса зависит от температуры пайки и продолжительности нагрева. При определенных температурах паяемый металл и компоненты припоя образуют на границе соединения интерметаллические прослойки.

Структура контактного соединения, выполненного пайкой, представляет собой зону, состоящую из слоя литого припоя, равного зазору между соединяемыми элементами и окруженного с обеих сторон продуктами взаимодействия припоя с основными металлами — прослойками интерметаллического типа различного состава — и областями взаимной диффузии.

Структура паяного соединения: 1— соединяемые проводники; 2 — области коррозии; 3 — интерметаллические прослойки; 4 — припой; 5 — область диффузии

Пайка алюминиевых проводов

Соединение и ответвление однопроволочных проводов сечением 2,5 — 10 мм2 пайкой выполняются после того, когда концы жил предварительно соединены двойной скруткой так, чтобы в месте касания жил образовался желобок. Место соединения нагревают пламенем пропан-бутановой горелки или бензиновой лампой до температуры начала плавления припоя. Затем с усилием натирают поверхности соединения палочкой припоя, введенной в пламя. В результате трения желобок очищается от загрязнений и облуживается по мере прогрева соединения. Таким образом запаивается все соединение.

Соединение и ответвление однопроволочных проводов пайкой

Соединение, оконцевание и ответвление изолированных алюминиевых многопроволочных проводов пайкой производят после ступенчатой разделки контактных участков алюминиевых жил и предварительного их облуживания. Концы жил вставляют в специальные формы, располагая их в середине и по центру трубчатой части таким образом, чтобы они касались друг друга. На жилы надевают защитные экраны для предохранения изоляции соединяемых жил от действия пламени. При больших сечениях жил дополнительно используют охладители. Внутренние поверхности форм предварительно окрашивают кокильной краской или натирают мелом. Места ввода жил в форму уплотняют листовым или шнуровым асбестом для предотвращения вытекания припоя.

Перед пайкой направленным пламенем нагревают среднюю часть формы, затем в пламя через литниковое отверстие вводят пруток припоя, который, расплавляясь, заполняет форму до верха литникового отверстия.

На рисунке показано соединение, подготовленное к пайке. Разработан и используется способ пайки поливом припоя. При этом способе подготовленные жилы со скосами под углом 55° укладывают в. форму, оставляя зазор между ними примерно 2 мм, остальные операции подготовки жил к соединению аналогичны выполняемым при соединении сплавлением.

В тигле расплавляется и нагревается примерно до 600°С (во избежание быстрого охлаждения) 7—8 кг припоя. Между тиглем и местом заливки припоя устанавливают лоток для стекания припоя, который крепят к голым частям жил. Припой заливается в форму через литниковое отверстие до тех пор, пока не произойдет сплавление торцов жил и заполнение формы. Припой рекомендуется помешивать и счищать окисную пленку с торцов жил скребком. Длительность пайки не превышает 1 — 1,5 мин.

Многопроволочные жилы с установленными на них формами, подготовленные к пайке: 1 — изоляция жилы, 2 — защитный экран, 3 — форма, 4 — жила, разделенная ступенчато, 5 — асбестовое уплотнение.

Соединение алюминиевых жил кабеля пайкой поливом расплавленного припоя: а — общий вид процесса пайки, б — шаблон для оформления концов жил; в — готовое соединение, 1 — припой, 2 — места пайки

Пайка медных проводников

Технология соединения и оконцевания медных жил пайкой одинакова. Пайка жил сечением 1,5 — 10 мм2 производится паяльником, а сечением 16 — 240 мм2 — пропан-бутановой горелкой или паяльной лампой; процесс пайки заключается в погружении в расплавленный припой или поливе места пайки расплавленным припоем.

Соединение и ответвление медных жил сечением до 10 мм2 пайкой выполняется после подготовки их контактных концов. Жилы скручиваются, покрываются канифолью, место пайки подогревается паяльником с расплавлением припоя в месте пайки или путем погружения соединения в ванночку с припоем. После того как место соединения смочено припоем и им заполнены зазоры между спаиваемыми концами, подогрев соединения прекращается.

Соединение и ответвление медных жил сечением 4 — 240 мм2 пайкой с применением контактной арматуры выполняется способом полива. Для этого припой в графитовых или стальных тиглях разогревают в электрической или газовой печи до температуры 550—600 о С.

Подготовленные к соединению или оконцеванию жилы предварительно облуживаются, а потом вставляются в гильзу или наконечник. Стык жил проводов располагается в середине гильзы. При оконцевании жила вставляется в наконечник таким образом, чтобы ее конец находился заподлицо с торцом трубчатой части наконечника. Во избежание вытекания припоя на жилу между концом гильзы (наконечника) и краем изоляции подматывают асбест. Соединение при пайке располагается горизонтально. Полив припоя продолжают до заполнения объема между жилой и наконечником, но не более 1,5 мин. По окончании пайки следует немедленно (пока не остыл припой) протереть гильзу тканью, смоченной паяльной мазью, сгоняя и разглаживая при этом подтеки припоя.

Соединение проводников из разнородных металлов пайкой производится по той же технологии, что и соединение двух алюминиевых жил. При подготовке концов алюминиевых жил для пайки выполняется скос их концов под углом 55 о либо ступенчатая разделка, после чего концы облуживаются. Пайка ведется непосредственным сплавлением в форме или поливом предварительно расплавленным припоем. Соединение и ответвление алюминиевых многопроволочных и однопроволочных жил может выполняться и в медных луженых гильзах.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector