Как паять медь: методы, особенности, совместимость с другими металлами. Как припаять медь к меди?

Когда необходимо сварить детали в домашних условиях, часто используется серебряная сварка. Его преимущество в том, что он может быть изготовлен вручную. Однако его следует использовать не отдельно, а в сочетании с цинком и медью.

Как и чем паять медь в домашних условиях видео

Время подготовки, которое включает в себя получение необходимых инструментов, материалов, средств индивидуальной защиты и сам процесс сварки.

Существует два метода сварки меди с медью: высокотемпературный и низкотемпературный. Первый метод предполагает нагрев металла до 900 °C и использование его для проводников с высоким давлением или тепловой нагрузкой.

Нагрев меди до 600°C (обычно 300-380°C) достаточен для низкотемпературной сварки, которая возможна в домашних условиях. В процессе используется мягкий припой для меди и латуни в виде проволоки или стержней до 3 мм и более приятная на вкус жидкость. Сварочный порошок представляет собой сплав, состоящий на 97 % из олова и других металлов, таких как медь, селен, серебро и сурьма.

Правильная сварка медных труб может быть выполнена только с использованием флюса — специального пастообразного состава (содержащего хлорид цинка), который наносится широким слоем на поверхность соединяемых участков труб. Он выполняет несколько функций:

предотвращает процесс окисления металла, удаляя кислород;
улучшает сцепление припоя с медью;
является индикатором достаточного нагрева металла, сигнализирует, когда следует поднести припой и спаять медь;
способствует равномерному растеканию припоя по стыку.

Безопасность. Несмотря на простоту процесса, сварка медных труб должна выполняться безопасно. Опасность ожогов представляет не только само пламя резака, но и нагретый металл. Медь является хорошим проводником тепла, поэтому во время процесса не только область, где расположен сварной шов, и происходит сварка, но и вся труба сильно нагревается и медленно охлаждается. Если необходимо сварить медные трубы, которые еще не встроены в трубопроводную систему, их необходимо разместить на негорючих опорах в подготовительном месте, где они смогут остыть в течение длительного времени. Дождитесь полного остывания сваренного металла, прежде чем прикасаться к нему.

Открытое пламя факела представляет непосредственную опасность. Поэтому приобретите инструмент, с которым вам будет удобно работать, желательно с подвижной насадкой на длинной трубе.

Техника безопасности при пайке меди

Помните, что теплопроводность меди очень высока, поэтому не рекомендуется держать компоненты в незащищенных руках, так как вы можете обжечься. Компоненты размером менее 30 см следует обрабатывать только плоскогубцами или в защитных перчатках. Если во время сварки флюс попал на оголенные части тела, немедленно промойте их водой с мылом, так как он может вызвать химические ожоги, а также термические ожоги.

Одежда из синтетических материалов не рекомендуется для работы с открытым пламенем, раскаленным металлом или кислотным флюсом, так как она может воспламениться и расплавиться гораздо быстрее, чем другая одежда. Вентиляция обязательна, так как дым от горящего флюса вреден.

Если у вас совсем нет навыков сварки, рекомендуется потренироваться на кусках трубы или проволоки перед выполнением реальной работы. Осложнений немного, и обычно достаточно 2-3 раз, чтобы освоить все основные приемы. Если вы собираете водопроводную систему, рекомендуется сначала собрать ее на полу, прежде чем ставить все на место. После сборки и сварки систему следует тщательно промыть теплой чистой водой, чтобы удалить частицы потока и сварки изнутри труб.

Водопроводные или отопительные системы из медных труб стоят недешево, но они прочны и долговечны. Поскольку медь обладает высокой теплопроводностью, хорошей защитой от коррозии и антибактериальными свойствами, она эффективна и долговечна. Сварка меди в домашних условиях не представляет сложности: на трубу надевается гильза, и шов герметизируется. Вместо крана иногда развальцовывают конец одной трубы и вставляют в него другую трубу. Такое соединение практично, так как не нужны фитинги, а срок службы труб равен сроку службы самих труб.

Необходимые материалы и приспособления олово и другие

Для работы с медными трубами необходимы следующие инструменты:

труборез, ножовка по металлу или болгарка с тонким диском;
фаскосниматель;
труборасширитель (экспандер);
паяльный флюс;
припой;
паяльник для меди,например,пропановая горелка для пайки медных труб;
перчатки прорезиненные;
бумажные салфетки.

Для резки труб используются труборезы различных размеров. Большие труборезы имеют больший радиус вращения, и их нелегко использовать в труднодоступных местах. Поэтому если вам нужно отрезать участок существующей трубы, вы можете использовать труборез меньшего размера. Трубу можно разрезать ножовкой или мелким шлифовальным кругом, но более качественный срез можно получить только с помощью трубореза.

После резки трубы необходимо удалить заусенцы. Это необходимо для обеспечения отсутствия турбулентности в потоке жидкости в системе. Если нет засоров, водопроводная труба не будет испытывать нагрузки и будет работать как часы.

Перед сваркой меди отполируйте концы труб мелкой наждачной бумагой из магазина DIY. Иногда для этой цели используются маленькие щетки с диаметром щетины 22 мм, которые подходят почти ко всем трубам. Для зачистки головка щетки вставляется в шуруповерт или дрель, что делает процедуру более быстрой и качественной.

На зачищенную внешнюю поверхность наносится флюс — состав, предотвращающий процесс окисления меди.

Для защиты рук используются резиновые перчатки, так как при резке и зачистке меди образуется множество мелких кусочков металла, которые прилипают к коже, как занозы, а вращающаяся щетка может также прогрызть перчатки при зачистке поверхности.

Для правильной сварки меди убедитесь, что между зачисткой, нанесением флюса и сваркой прошло не более получаса, в противном случае зачистку необходимо повторить. Если флюс наносится кистью, на поверхности не должно оставаться щетины или волосков — в противном случае соединение не будет герметичным и труба будет протекать после добавления воды.

После вставки трубы в раструб поток не удаляется полностью бумажным полотенцем, а остается в виде ободка высотой 1-2 мм в раструбе, и раструб втягивается внутрь — срабатывает капиллярный эффект. Сначала стык нагревается горелкой, и влага между стенками испаряется. Затем горелку поднимают второй раз, медь постепенно нагревается, и флюс приобретает оловянный цвет. В этот момент клейкий материал наносится на лицевую сторону и сваривается, при этом расплавленный сплав перетекает на нижнюю сторону и застывает в процессе. Выступающие металлические выступы, сформированные на нижней стороне, отделены друг от друга. Медь можно сваривать различными способами.

Виды, устройство и принцип работы осушителей воздуха: подробная схема работы и разбор характеристик оборудования. Как работает осушитель воздуха.

Как спаять медные элементы: общая информация

Наиболее распространенным является необходимость сварки скрученных медных проводов. Однако независимо от того, какие металлы будут свариваться, поверхности всегда должны быть очищены от жира и окислов. Для этого используется канифоль, паста для сварки медных трубок или сварочная кислота.

Мы рекомендуем сначала флюсовать элементы по отдельности, а затем отжигать их, т.е. наносить тонкий слой припоя на поверхность, чтобы паяные соединения стали прочными. Затем вы можете соединить их вместе и тщательно прогреть, нанеся немного клея. Олово расплавится и соединит элементы как можно плотнее.

В некоторых случаях вместо паяльника используется газовая горелка. Он используется, когда свариваемые детали очень большие. В этих случаях даже самый сильный паяльник не в состоянии нагреть их, что делает невозможным прочное соединение. С другой стороны, факел нагревает их более тщательно.

Некоторые данные по расходным материалам

Расходными материалами, используемыми в данном виде работ, являются:

флюс;
припой;
соединительные фитинги.

Стоит подробнее рассмотреть эти расходные материалы.

Использование флюса для пайки меди

Флюс — это соединение, которое удаляет грязь, жир и оксидные слои с поверхности металла. Наиболее часто используемыми флюсами являются канифоль и сварочная кислота, которые можно изготовить в домашних условиях. Для этого требуется обычная серная кислота и цинк. Цинковые таблетки постепенно добавляют в соляную кислоту, с которой они вступают в реакцию. Вы знаете, что кислота готова, когда реакция, называемая травлением, прекращается.

Иногда могут возникать ситуации, когда в руках нет реки. Если поблизости есть сосновые доски или, что еще лучше, деревья, на помощь может прийти обычная смола, которая также может удалить оксид и другие примеси.

Припой для пайки меди и из чего он состоит

Бондинг — это соединение с низкой температурой плавления, которое способно максимально герметизировать стык. Обычно это сплав олова и свинца. Чем меньше количество свинца, тем проще процесс сварки. В настоящее время очень популярны сварочные проволоки, уже содержащие флюс. Предварительная обработка кислотой или канифолью не требуется.

Фитинги и их применение при пайке

При необходимости сварки медных труб в системах водоснабжения или отопления используются фитинги. Это вспомогательные элементы, которые позволяют легко соединять, разветвлять или изгибать основные трубы. Более подробно сварка медных труб рассматривается ниже.

Нюансы самостоятельной пайки меди: что требуется знать

Чтобы сделать хороший сварной шов, необходимо знать различные способы использования паяльника и газовой горелки для сварки медных труб и других компонентов. На этом этапе обсуждаются различные сварочные сплавы, от жаропрочных до мягких.

Использование газовой горелки для пайки меди и иных металлов

Горелка используется, когда необходимо сварить более крупные детали. Это могут быть, например, медные приборы, чайник или провода с большим сечением. В этом случае имеет смысл использовать буру в качестве флюса. Вам также необходим высокопрочный сварной шов, поэтому оптимальным решением будет PMF 7 (медно-фосфорная сварка). Температура его плавления выше, чем у олова, но он легко обрабатывается горелкой.

Пайка медных проводов: пошаговая инструкция

Давайте попробуем разобраться, как паять медные провода на фотопримерах.

Подробнее о мастер-классе вы можете узнать из этого видео.

Любой флюс или припой для пайки медных проводов можно купить в хозяйственных магазинах. Сегодня на полках магазинов можно найти разнообразные соединения и сплавы, разработанные для этой цели.

Различия в работе с мягкими и твёрдыми припоями

Для небольших работ по дому лучше всего использовать мягкую сварочную проволоку. С ними можно справиться даже с помощью маломощных сварочных аппаратов. Твердые сплавы, с другой стороны, требуют более жесткого подхода. Используются сварочные молотки или сварочные горелки.

Виды флюсов и припоев, особенности работы с ними

Мастера знакомы с широким спектром твердых и мягких материалов для качественной сварки металлов. В 95% случаев используется олово — низкотемпературный состав с несколько худшими техническими параметрами. Однако он ценится тем, что его можно использовать при любых температурах без ущерба для прочности соединений.

В состав сварочных элементов также входит серебро, которое обладает отличными технологическими свойствами. Мастера часто используют трехкомпонентные составы из серебра, олова и меди. Хлорид цинка часто входит в состав материалов для низкотемпературной сварки.

Преимущество мягких сварных швов заключается в том, что они покрывают большую площадь при нанесении на поверхность детали. Они обладают высокой прочностью и надежностью.

Мягкие припои

Мягкая сварка используется при монтаже сетей водоснабжения и отопления, где диаметр трубы составляет до 10 см, а температура воды не превышает 130 градусов. К ним относятся:

свинцово оловянный тип;
с малым содержанием олова;
специальные и легкоплавкие.

В качестве связующего материала обычно выбирается бессвинцовый флюс. Оловянно-медный тип является наиболее широко используемым из-за своей низкой цены. Однако у него есть и другое преимущество. Все оловосодержащие соединения экономичны.

Просто нанесите немного клея на половину обрабатываемой площади, и он распределится по всей поверхности. Это свойство обусловлено тем, что олово легко проникает и распространяется в любой структуре.

Твердые припои

Если необходимо учитывать условия среды, в которой будет проводиться сварка, предпочтительнее использовать твердые клеи. Использование таких материалов обеспечивает высокую прочность сварного шва. Наиболее распространенными суставами являются следующие:

медь и цинк;
фосфор и медь;
чистая медь;
безотмывный флюс.

Твердые соединения классифицируются как огнеупорные и легковоспламеняющиеся. Каждый тип характеризуется определенными свойствами. Например, медно-фосфорный заменяет дорогостоящий серебряный флюс. Он недорогой, но имеет недостаток: его нельзя использовать при низких температурах.

Медно-цинковые флюсы и многокомпонентные флюсы считаются самыми прочными среди твердых соединений. Они стоят дорого, но их цена оправдана надежностью соединения. При сварке самой меди необходимо также использовать флюс. В этом случае вы можете прочно соединить две части вместе.

Зачем нужна паяльная паста

Сварочная паста — это паста, состоящая из мелких сварочных частиц, флюса и специальных добавок. Сварочная паста используется в промышленности для пайки компонентов к печатным платам. Паста выбирается при определенных условиях:

после нанесения должны оставаться легкоудаляемые частицы;
вещество должно сохранять вязкость и клейкость;
не оказывать отрицательного воздействия на обрабатываемую поверхность;
не просочиться на одежду во время плавления.

Как клеить мозаику на сетке — практические советы. Как клеить мозаику на сетке.

Способ обращения с пастой зависит от типа и размера содержащегося в ней припоя. Материал также различается в зависимости от типа флюса (канифоль, смываемый водой, без смывки). Он необходим для фиксации мелких деталей и облегчения процесса соединения.

Технология пайки

Процесс довольно прост, поэтому, когда необходимо соединить что-то в домашних условиях, владелец делает сварку своими руками и без привлечения специалистов. Но опять же, это не работает без подготовительного этапа.

От этого зависит, насколько качественным и надежным будет соединение. Прежде всего, необходимо обратить внимание на вырезанные части, которые должны быть строго вертикальными, без заусенцев, с гладкими и ровными краями. Если вы обнаружите малейшие неровности, возьмите наждачную бумагу и проведите ею по поверхности, пока неровности не исчезнут.

Если необходимо соединить две медные трубы, вставьте трубу в фитинг, сделав идеальный разрез, а затем извлеките ее. Часть, которая контактировала с арматурой, должна быть очищена от окисления. Следующий шаг — нанесение флюса. Это не так сложно, нужно просто расчесать его по всей поверхности, уделяя особое внимание суставам.

Затем элементы соединяются вместе и закрепляются. Дальнейшие действия зависят от того, чем производится сварка — газовой горелкой или паяльником. Поскольку компоненты должны удерживаться неподвижно, необходим помощник. У этого человека будут запчасти, но если вы не можете никого найти, попробуйте сделать это самостоятельно.

Когда что-то нужно сварить в домашних условиях, обычно используется сплошное соединение. Однако специальные пасты можно приобрести у мастера. С помощью правильных муфт две трубы или радиодетали можно соединить как можно лучше и прочнее.

Сварка производится как при высокой, так и при низкой температуре. В первом случае процесс характеризуется высокой прочностью шва, а соединение является термостойким. Это очень важно, если в будущем он будет служить частью различных средств коммуникации. Однако высокотемпературная сварка не допускается для резьбовых соединений. Этот процесс обычно выполняется с помощью пламенной горелки, наполненной пропаном.

При низкотемпературной сварке используется мягкий шов, паста или гель. Он больше подходит для начинающих, потому что прост и легок. При этом виде процесса температура не превышает 425 градусов, поэтому можно использовать паяльник, который есть практически в каждом доме.

Работа с паяльником

Каждый человек хотя бы раз в жизни видел паяльник, а многие работают с ним постоянно. Поэтому они не увидят ничего сложного в пайке медных изделий с помощью этого инструмента. В основном процесс заключается в нагревании паяльником шва между двумя деталями до тех пор, пока он не начнет плавиться.

Когда он затвердевает, две части прочно свариваются вместе. Для получения качественного сварного шва необходимо равномерно распределить вещество по всей поверхности и заполнить все пустоты. Важно выбрать материал, который хорошо выдерживает высокие температуры паяльника.

Работа с горелкой

Активируйте инструмент, когда две детали уже соединены. Не держите его слишком долго рядом с суставом, так как температура обжига составляет несколько тысяч градусов. Достаточно нагреть определенную часть до 250-300 градусов.

Как паять?

Давайте посмотрим, как правильно сваривать с помощью различных вариантов.

Трубы

При строительстве трубопровода можно сваривать детали в домашних условиях. Предварительная очистка проста и не требует агрессивных компонентов. Высокотемпературная сварка производится при температуре 450 градусов. В качестве сварочного материала используется серебро или медь. При высокотемпературной капиллярной сварке обычно используется BAg или BcuP.

Рекомендуется предварительно отжечь металл для его смягчения. Предотвратить чрезмерную потерю прочностных свойств за счет естественного охлаждения подготовленных сварных швов. Противопоказано сильное обдувание, особенно погружение в холодную воду. Твердая сварка используется для труб с сечением от 1,2 до 15,9 см, а высокотемпературная сварка — для газовых труб. В сантехнической практике высокая температура важна при выполнении монолитного соединения в фитингах диаметром более 2,8 см или при обеспечении циркуляции жидкости, нагретой более чем до 120 градусов.

Высокотемпературная обработка также используется для изготовления нагревательных контуров. Легко создать ответвление от существующей системы без демонтажа работы. Низкотемпературная обработка позволяет создавать швы шириной от 0,7 до 5 см. Из-за низкой прочности он не подходит для соединения газовых труб. Однако, поскольку он не отжигается, прочность остается на приемлемом уровне, а сам процесс более безопасен, что позволяет изготавливать таким образом швы от 0,6 до 10,8 см.

Обрезка труб до нужного размера обычно выполняется с помощью ручного трубореза. Прямой рез достигается путем удержания заготовки под строгим углом 90 градусов к арматуре. На соединяемых деталях не должно быть заусенцев, которые могут препятствовать потоку жидкости. Перед нанесением потока детали должны быть обезжирены. После равномерного нанесения жидкости части трубы можно соединить и сварить.

С алюминием

Но вам нужно не только знать, как правильно сваривать медные трубы или кабели. Очень важно знать особенности сварки алюминия — этот процесс также довольно распространен. Это очень сложно и сопряжено с высоким риском производственных ошибок. Только если выполнять работу очень тщательно, можно избежать множества проблем. Обычные флюсы для алюминия и меди здесь не подходят.

Только квалифицированный специалист способен выполнить эту работу должным образом. Для этого требуются специальные расходные материалы. В некоторых случаях необходимо использовать стальные адаптеры (другие адаптеры неэффективны). По мнению экспертов, идеальная связка (Castolin192FBK) представляет собой стержень с низкотемпературным флюсовым сердечником. Благодаря низкой текучести можно закрывать даже большие отверстия и подобные дефекты.

Как выбрать, чем паять

Сварка меди позволяет соединять трубопроводы практически любой сложности — водопроводные системы, отопительные и газовые системы, медные кабели и охлаждающие трубы.

Рекомендации по выбору сварочного материала:

Средне- и высокотемпературные припойные сплавы используют в производственных условиях, а низкотемпературные материалы, позволяющие использовать для разогрева стандартный ручной паяльник – в быту.
В бытовых условиях сложно пользоваться высокотемпературными припоями для пайки меди., которые плавятся при температуре 1100 ºС и выше. Для этого требуется специальное дорогостоящее паяльное оборудование, а также предъявляются жесткие требования пожарной безопасности.
Тонкостенные трубы, чтобы не прожечь, рекомендуется паять мягкими припоями, которые расплавляются при низких температурах. Твердые сплавы стоит использовать исключительно для соединения толстостенных трубопроводов.
Для пайки газопроводов используют припойные изделия, содержащие серебро. Этот химический элемент обеспечивает прочность шовного соединения, высокую точность спайки. Готовые соединения характеризуются повышенной стойкостью к механическим воздействиям и вибрационным процессам, обладают коррозионной устойчивостью.

Пайка чистым серебром стоит довольно дорого. Но они обеспечивают наиболее надежные, прочные и долговечные соединения, чем медные изделия. По этой причине они пользуются большим спросом в газовой промышленности.

Как пользоваться

При сварке медных деталей высокотемпературными сварочными материалами в большинстве случаев используется дополнительный флюс. Используется для предварительной обработки свариваемых медных деталей и предотвращения окислительных процессов на их поверхности, которые способствуют разрушению сварного соединения.

Продукты, используемые в качестве флюсов:

окись бора;
тетраборат натрия;
метаборная кислота.

К перечисленным флюсам часто добавляют фтористые элементы кальция и калия.

Для сварки медных элементов можно использовать и обычную буру — это самый дешевый флюс. Этот материал доступен на рынке в виде небольших кусочков или мелкого порошка.

Опытные сварщики окунают сварочный пруток непосредственно в порошок флюса, чтобы облегчить соединение медных деталей. Иногда сварочный состав измельчают и смешивают с флюсом до получения однородного состава. Однако этот процесс отнимает много времени и поэтому используется редко.

Подготовка медных труб к соединению:

Трубы предварительно обрезают по размерам, зачищают и обрабатывают кромки. На краях изделий удаляют заусеницы, они должны стыковаться друг с другом максимально плотно.
Внутренние стенки окончаний соединяемых труб зачищают щеткой по металлу для увеличения пропускной способности.
Тщательная очистка в стыковочной зоне рабочих поверхностей с помощью флюса, удаление оксидной пленки. Эта процедура позволяет улучшить сцепление соединяемых плоскостей из меди и уменьшить поверхностное натяжение материала.

После выполнения всех вышеперечисленных работ можно приступать к сварке коммуникационной системы из медных труб.

Способы пайки

Существуют методы сварки, которые требуют предварительного подогрева швов. Для этого используется газовая горелка. Для большого объема работ необходим баллон с пропан-бутановой газовой смесью.

Электрический паяльник используется в быту для разовых работ и вполне способен плавить мягкие и твердые сварочные материалы при низких температурах.

Низкотемпературный процесс пайки

Низкотемпературная сварка пользуется большим спросом в быту для соединения сантехнических фитингов, систем водоснабжения и отопления и других труб малого диаметра. Рабочая температура в процессе сварки не должна превышать 450 ºC.

Низкотемпературная сварка не допускает отжига металлов и является наиболее безопасным вариантом для бытового ремонта.

Основные этапы низкотемпературной сварки:

Обрезка соединяемых труб.
Зачистка изделий с внутренней и наружной стороны.
Проверка зазора между соединяемыми плоскостями деталей.
Нанесение на спаиваемые поверхности флюса.
Стыковка изделий.
Нагрев рабочей зоны.
Расплавление припоя и заполнение им стыковочного зазора.
Охлаждение соединительного шва.
Удаление излишков флюса, зачистка соединения.

Качество шва зависит в основном от подготовки срезов изделия и технических зазоров.

Высокотемпературный метод

Перед сваркой медных труб в высокотемпературном процессе производится сварочный сплав. В этом процессе используются тугоплавкие твердые сплавы на основе серебра и меди. Температура сварки в этом случае составляет более 450 ºC. Полученные соединения стабильны и устойчивы к механическим нагрузкам и высоким температурам.

В отличие от низкотемпературной сварки, при высокотемпературной сварке металл отжигается. После такого процесса сплав становится более мягким, что приводит к снижению прочностных характеристик металла.

Для минимизации этого недостатка сварной шов физически охлаждается после сваривания деталей. Быстрое принудительное охлаждение (механическое обдувание потоком холодного воздуха или погружение продукта в холодную воду) исключено.

Высокотемпературная сварка используется для соединения медных труб диаметром от 12 до 160 мм, для монтажа систем газопроводов, для соединения водопроводных труб диаметром 28 мм и др. Этот метод также используется при монтаже трубопроводов, где предусмотрена транспортировка жидких хладагентов с температурой более 120 °C.

Чтобы быстро, легко и качественно сварить медные трубы в домашних условиях без помощи опытных мастеров, важно правильно выбрать сварочный шов.

Сварочные работы должны выполняться в точном порядке инструкции, в зависимости от выбранной технологии и с учетом рекомендаций специалистов. Только так можно добиться прочного, долговечного и надежного соединения медных изделий.