Пайка медных труб — это простой и надежный способ неразъемного соединения трубопровода. Медь относится к тем металлам, которые отлично поддаются пайке. Однако, чтобы проводить работу своими руками, необходимо придерживаться правил безопасности и иметь определенные знания.

Чтобы понять, как паять медные трубы, нужно изучить технологию процесса пайки, перечень оборудования и инструментов для проведения работ.

Технология соединения трубопровода

Медь является отличным материалом для проведения таких коммуникаций, как водоснабжение, отопление и газопровод. Медные изделия имеют массу положительных характеристик, а именно:

• Не поддаются коррозии;
• Имеют гладкую поверхность;
• Не боятся ультрафиолетового излучения;
• Обладают бактерицидными свойствами;
• Обладают высокой теплопроводностью;
• Выдерживают высокую температуру;
• Прочны;
• Долговечны.

Несмотря на то, что медь — это сравнительно дорогой материал, ее все чаще выбирают при обустройстве коммуникаций. Чтобы трубопровод был прочный и долговечный, его лучше запаять. Согласно нормативным документам бывает две разновидности пайки:

• Высокотемпературная;
• Низкотемпературная.

Высокотемпературная пайка применяется там, где необходимо особо прочное соединение деталей. В быту высокотемпературная пайка используется для ремонта изделий из меди и латуни в тех случаях, когда нет другой альтернативы.

Пайка медных труб своими руками — вполне выполнимая задача. Технология, с помощью которой осуществляется пайка изделий, подразумевает использование таких элементов, как:

• Припой;
• Флюс;
• Щетка;
• Горелка.

Особые случаи паечного соединения

Технология неразъемной пайки труб предполагает введение между ними припоя. Припой имеет температуру плавления несколько ниже, нежели медь. Пайка изделий предусматривает капиллярный эффект, при котором происходит смачивание и припой растекается по всей поверхности. Припой производится в виде проволоки.

Некоторую сложность представляет пайка меди со следующими металлами:

• Алюминием;
• Латунью;
• Нержавейкой.

Технология, с помощью которой происходит соединение меди с алюминием, латунью и нержавейкой отличается от других, и предполагает использование специальных припоев и флюсов. Соединение меди с такими металлами нельзя запаять обычным способом ввиду того, что на поверхности изделий моментально образуется оксидная пленка.

Для того чтобы спаять медь с алюминием, необходимо:

• Удалить окисную пленку;
• Покрыть поверхность изделий канифолью.

Также соединение меди с латунью осуществляют с помощью твердого медно-фосфорного припоя.

Для чего предназначен флюс

Флюс представляет собой специальную пасту либо порошок, который очищает поверхность изделий от грязи и окислов, а также способствует лучшему растеканию припоя. Еще одним важным моментом является то, что флюс выполняет защитную функцию от попадания кислорода в стыковочный шов. На сегодня существуют такие разновидности флюса:

• Антикоррозийные;
• Кислотные;
• Бескислотные;
• Активированные.

Флюс для пайки меди должен соответствовать следующим требованиям:

• Иметь температуру плавления ниже температуры припоя;
• Равномерно покрывать поверхность изделия в месте пайки;
• Флюс должен полностью растворять окислы меди.

Флюс необходимо использовать для защиты металла от взаимодействия с воздухом, благодаря чему получается качественное и надежное соединение деталей.

После завершения работы место соединения обязательно необходимо тщательно промыть и убрать остатки флюса, во избежание образования коррозии в месте соединения деталей.

Какой инструмент необходимый для пайки

Для того чтобы спаять детали из меди в домашних условиях, необходимо иметь набор инструментов. Главный инструмент — это паяльник, который выполняет функцию нагрева деталей. Также для работы потребуется следующий набор инструментов:

• Труборез;
• Фаскосниматель;
• Расширитель для труб;
• Молоток;
• Рулетка.

В качестве паяльника чаще всего используется газовая горелка, работа которой заключается в том, что из встроенного баллончика подается газ. Благодаря системе нагрева жала, газовая горелка готова к работе уже через несколько секунд. Газовая горелка бывает таких видов:

• Для одноразового использования;
• Со стационарным баллоном;
• Ацетилен-кислородная.

Газовая горелка отличается по следующим критериям:

• Мощности;
• Производительности;
• Составу газа.

Для того чтобы осуществить соединение труб на строительных площадках или других объектах коммунального хозяйства, необходимо мощное оборудование — аппарат со стационарным газовым баллоном.

Для соединения труб в домашних условиях подойдет бытовой аппарат с одноразовым баллоном.

Такое оборудование отличается массой положительных достоинств:

• Мобильностью;
• Многофункциональностью;
• Регулировкой скорости нагрева;
• Безопасностью.

Качественная газовая горелка должна иметь ярко-синее пламя. Для заправки горелки подойдет обычный газ для зажигалок, которая работает по такому же принципу.

Состав газа отличается в зависимости от вида пайки. Существуют такие разновидности состава газовой смеси:

• Газ — воздух;
• Газ — кислород.

Газовая горелка для пайки медных труб

В отличие от стали, медь в большинстве случаев целесообразнее паять, чем варить. Особенно, если дело касается тонкостенных медных труб, используемых для различных систем - водопроводных, отопительных, холодильных, газовых. Эта целесообразность обусловлена целым рядом особенностей. Во-первых, медь и ее сплавы гораздо проще паять, чем сваривать. Справиться с пайкой меди при определенном старании может даже новичок, в то время как сварить ее без основательной подготовки вряд ли получится. Пайка не изменяет структуру металла, не требует дорогостоящего оборудования, как того требует сварка. Ну и, наконец, паяные соединения при соблюдении технологии и применении подходящих материалов получаются достаточно прочными и термостойкими, чтобы выдержать предназначенную им механическую и тепловую нагрузку.

Чаще всего, в домашних условиях, возникает необходимость пайки медных труб, при монтаже водопроводов или отопительных систем. Медь является хорошим материалом для водопроводных труб. Она не поддается коррозии, имеет гладкую поверхность, обеспечивающую хороший ток воды, не зарастает отложениями, не только не содержит вредных веществ, но даже обладает бактерицидными свойствами. Медный водопровод способен прослужить очень долго, 50 лет и более.

Немного теории

Господствующее мнение о хорошей паяемости меди и ее сплавов верно лишь в том случае, когда речь идет о самой меди и ее сплавах с цинком, оловом, свинцом, фосфором, сурьмой, железом, никелем, марганцем. Эти металлы в самом деле имеют окислы, относительно легко удаляемые флюсами. Но медные сплавы, легированные хромом, алюминием, кремнием, титаном и некоторыми другими элементами, имеют на своей поверхности трудно растворимые флюсами оксиды. По счастью, чаще приходится иметь дело не с ними, а с технически чистой медью или теми ее сплавами, которые образуют легкоудаляемые оксиды. Так что утверждение о том, что пайка меди не доставляет особых хлопот, в большинстве случаев можно считать верным.

При пайке вообще и медных трубок в частности, используются обычно нахлесточные типы соединений. Они позволяют обеспечить достаточную прочность конструкции даже в том случае, если используются обладающие относительно малой прочностью мягкие припои. Считается, что для обеспечения удовлетворительной прочности паяного соединения, нахлест должен быть не менее 5 мм. На практике применяются обычно гораздо более высокие значения, что и обеспечивает хороший запас прочности.

Взаимное перекрытие элементов в трубопроводе обеспечивается за счет использования фитингов или операций расширения и отбортовки труб. Части труб и фитингов вставляются друг в друга. При этом между соединяемыми элементами обеспечивается как раз такой зазор (0,1-0,2 мм), который необходим для действия капиллярных сил, являющихся необходимым условием для большинства видов пайки. Под их действием расплавленный припой самопроизвольно втягивается в зазор, равномерно распределятся по всей поверхности контакта и плотно герметизирует соединение. Капиллярные силы позволяют подавать припой снизу.

Медные трубы

Химический состав металла, идущего на производство медных труб, регламентируется в России ГОСТом 859-2001. Согласно ему во всех марках меди содержание Cu (+Ag) составляет более 99%. Допустимы небольшие примеси железа, олова, свинца, сурьмы и прочих элементов.

Медные трубы бывают отожженными (мягкими) и неотожженными (твердыми). Первые получаются в результате отжига - нагрева до 600-700°C с постепенным охлаждением. Эта операция возвращает меди ее природную пластичность, потерянную при механической обработке (штамповке или прокатке) во время изготовления.

Отожженная труба имеет некоторые технологические преимущества перед неотожженной. Проигрывая ей в прочности, она намного превосходит ее в пластичности. Значение ее удлинения при разрыве может достигать 40-60%. Это означает, что отожженную трубу при необходимости можно гнуть, не опасаясь разрыва. Соблюдая при этом, конечно, определенные соотношения между диаметром трубы и радиусом гибки (R=3d-8d, в зависимости от способа гибки). Медные отожженные трубы могут избавить от разрыва водопровода при его случайном замораживании - благодаря пластической деформации металла, не позволяющей трубе разорваться. Тот, кто хоть раз сталкивался с заменой стальных "замороженных" труб, способен в полной мере оценить это достоинство.

Отожженные трубы поставляются в бухтах по 50 и 25 м, неотожженные - в виде мерных кусков (штанг) длиной 3 и 5 м.

Способы соединения труб

Самый удобный способ соединения медных труб - с помощью фитингов, которых выпускается множество. При всем обилии видов этих деталей, основных форм, используемых чаще всего, всего три: тройники (обеспечивают ответвления от трубы), углы (изменяют направление трубопровода на 90°) и муфты (соединяют две трубы).

При желании можно обойтись вообще без фитингов или, во всяком случае, их минимальным количеством. Правда, для этого нужно иметь специальный недешевый инструмент, позволяющий выполнять с трубами определенные операции, - а именно, гибку, расширение и отбортовку. Используя гибку, можно обойтись без фитингов-углов. Расширение (увеличение диаметра конца трубы) позволяет обойтись при пайке труб без муфт. Применяя отбортовку, можно отказаться от приобретения тройников (или углов, если обрезать трубу и установить на ее конец заглушку). Необходимо только иметь в виду, что при использовании отбортовки отводная труба должна быть меньшего диаметра, чем магистральная.

Чтобы выполнять все эти операции с трубами, необходимо иметь ручные или электрические приспособления: трубогиб, отбортовщик и расширитель.

При использовании трубогибов радиус изгиба должен быть не менее чем 3,5d (d - диаметр трубы) при диаметре до 15 мм, и 4d при диаметре 18 мм. При использовании сгибающей пружины - не менее чем 6d.

Фирменные трубогибы стоят недешево, поэтому возможно будет полезна информация про самодельные трубогибы .

Чрезмерно малый радиус может привести к разрыву или сплющиванию трубы. Отожженные трубы можно гнуть с меньшим радиусом, но крутой сгиб (менее 3d), с точки зрения потока, неблагоприятен. Отожженные трубы можно также осторожно гнуть руками. В этом случаи, во избежание сплющивания, радиус изгиба должен быть не менее чем 8d.

Плохо выполненные сгибы, при которых труба сплющилась и поперечное сечение потеряло круглую форму или внутренняя поверхность сгиба собралась гармошкой, вызывают турбулентные потоки в сгибе трубы, что приводит к эрозийно-коррозийным повреждениям.

Неотожженную (твердую) трубу, до диаметра 18 мм, можно сгибать в холодном состоянии трубогибом. Трубы большего диаметра перед сгибанием следует смягчать при температуре 500-600°С.

Работа расширителя (экспандера) основана на раздвигании в радиальном направлении сегментов кулачкового механизма, вставленного внутрь трубы. Расширяемая медная труба должна быть отожженной (мягкой). Благодаря системе рычагов, при нажатии на рукоятки инструмента создается необходимое усилие, требующееся для пластической деформации металла. Все очень просто - вставил кулачковый наконечник в трубу, сжал рукоятки и получил раструб, в который можно вставлять трубу такого же диаметра. Из отрезка трубы можно сделать муфту, расширив оба конца заготовки. При необходимости конец неотожженной (твердой) трубы можно отжечь самостоятельно.

Операция отбортовки несколько сложнее операции расширения. Она состоит из двух этапов: сверления отверстия специальным калибровочным сверлом и непосредственно самой отбортовки. После того как отверстие будет просверлено, необходимо вставить в него оправку с раздвижными, смазанными консистентной смазкой усиками, и закрепить на ней наружную часть устройства, служащую упором при вытяжке. После чего к наружной части подсоединяется электроинструмент. Вращение шпинделя вытягивает оправку из отверстия. При этом раздвинутыми усиками осуществляется отбортовка - загиб наружу кромки просверленного отверстия.

Теперь в трубу можно вставлять отвод, представляющий собой отрезок трубы меньшего диаметра. Чтобы он не выступал изнутри слишком сильно и не препятствовал движению воды, на его стенках с помощью специального инструмента формируют два выступа. Последние упираются в раструб, обеспечивая погружение отвода в отверстие на строго определенную глубину.

Описанный способ отбортовки предполагает использование электроинструмента, но есть и ручные модели.

Припои и флюсы

Медь и ее сплавы можно паять как низкотемпературной, так и высокотемпературной пайкой. Существует достаточное количества мягких и твердых припоев, обеспечивающих хорошее качество пайки труб.

Использование низкотемпературных припоев позволяет выполнять пайку при температуре, которая мало влияет на прочность меди, но они дают шов с худшими механическими характеристиками. Припои для высокотемпературной пайки дают большую прочность шва и допускают высокую температуру эксплуатации системы, но при этом происходит отжиг меди и требуется больший навык, так как легко пережечь металл.

Низкотемпературная пайка наиболее востребована в водоснабжении и отоплении. Есть много низкотемпературных бессвинцовых припоев, обеспечивающих достаточно хорошее качество медной пайки. Это сплавы олова с сурьмой, медью, серебром, висмутом, селеном. Основную часть (до 95-97%) в них составляет олово, остальную - прочие элементы. Наилучшими технологическими свойствами обладают серебросодержащие припои, например, S-Sn97Ag3, содержащий 97% олова и 3% серебра. Несколько худшими, но достаточно хорошими качествами обладают медьсодержащие припои, в частности S-Sn97Cu3 (97% олова и 3% меди). Есть трехкомпонентные припои, содержащие олово, серебро и медь (например, состав с 95,5% олова, 3,8% серебра и 0,7% меди). Наиболее универсальным и широко используемым является оловянно-медный припой. Недостатком оловянно-серебряных сплавов является более высокая стоимость по сравнению с оловянно-медными сплавами.

Эти составы припоев дают хорошее качество шва и отвечают всем требования по прочности, долговечности и надежности водопроводов и систем отопления. Припои других составов практически не используются.

Вообще-то для низкотемпературной пайки меди подходят и свинцово-оловянные припои, но если паяется трубопровод для питьевой воды, от них необходимо отказаться из-за вредности свинца.

В качестве флюсов для низкотемпературной пайки применяются в основном составы, содержащие хлорид цинка. Однако вряд ли стоит при покупке флюса уделять особое внимание его составу. Для пайки меди существует множество эффективных флюсов, нужно просто приобрести любой состав, предназначенный для этого. Например, F-SW 21 или канифольно-вазелиновую пасту, состоящую из канифоли, хлористого цинка и технического вазелина. Форма в виде пасты - самая удобная для нанесения на детали.

С учетом большой площади контакта элементов трубопровода, низкотемпературные припои обеспечивают достаточную прочность соединений. Прибегать к высокотемпературным припоям имеет смысл лишь в тех случаях, когда в этом есть особая необходимость. Например, если предполагается эксплуатация паяного трубопровода при высоких (выше 110°C) температурах - в отопительных системах с использованием пара высокого давления или иных случаях. Для пайки газопроводов из медных труб применяется только высокотемпературная пайка, как соединение с наибольшей прочностью и надежностью, низкотемпературная пайка в газоснабжении не используется.

Нижеследующая таблица содержит значения допустимых давлений в трубопроводах из медных труб диаметром 6-28 мм, паянных низкотемпературными (мягкими) и высокотемпературными (твердыми) припоями.

* - для медных труб диаметром 6-28 мм.

Для высокотемпературной пайки меди наибольшее распространение получил медно-фосфорный припой состава Cu-94%, P-6% (L-CuP6 и подобные ему - ПМФ 7, ПМФ 9 и др.). Введение 6%-ой добавки фосфора очень резко снижает температуру плавления меди (до 710-750°С), что позволяет использовать этот состав как припой.

Медно-фосфорные припои в случае пайки меди с медью не требуют обязательного применения флюсов. Еще один плюс этого припоя - коэффициенты термического расширения припоя и меди паяемых деталей практически идентичны. Большое распространения получил также самофлюсующийся припой состава: 92% Cu, 6% P, 2% Ag (медно-фосфорный с серебром - L-Ag2P). Все твердые припои выпускают в виде твердых прутков.

В связи с хрупкостью соединения, возникающей из-за химической реакции фосфора с некоторыми металлами, нельзя применять медно-фосфорные припои для пайки цветных металлов с содержанием никеля выше 10%. Эти припои не рекомендуется также использовать для пайки алюминиевой бронзы. Нельзя их использовать и при пайке стали, чугуна.

При соединении медно-фосфорными припоями элементов из разных сплавов меди: медь с бронзой или медь с латунью или бронза с латунью - всегда необходимо применение флюса для высокотемпературной пайки.

Для низкотемпературной и высокотемпературной паек предпочтительным является использование согласованных припоя и флюса для конкретного вида пайки одного производителя.

Процесс пайки медных труб заключается в последовательном выполнении следующих операций: резки трубы, снятии фасок, зачистки соединяемых частей от окислов, промазки их флюсом, сборки соединения, его нагреве и нанесении припоя.

Резка . Удобнее всего резать трубы труборезом. Выпускается множество видов этого инструмента, но все они имеют схожую конструкцию и состоят из корпуса, опорных роликов, режущего ножа в виде диска, и винта, поджимающего нож к трубе. Основное различие моделей состоит в форме корпуса, от которой зависит необходимая сила вращения при резке. Чем длиннее рычаг, за который поворачивается труборез, тем легче резать. Для резки труб, находящихся близко от ограждающих конструкций, применяют компактные труборезы с минимальным размером. Они требуют большего усилия, чем труборезы обычных размеров.

Последовательность резки такова. Труборез устанавливается на трубе таким образом, чтобы кромка режущего ролика совпадала с линией реза. Зажимается винт, поджимающий ролик к трубе, и поворотом инструмента вокруг оси трубы осуществляется резка. После каждых 1-2 оборотов нужно вращением винта поджимать ролик к трубе.

Трубу можно отрезать и обычной пилой по металлу или электролобзиком. Нужно только постараться сделать рез перпендикулярным оси. Для этого лучше купить или сделать шаблон - стусло.

Применение труборезов дает ровную кромку трубы, но может привести к небольшому уменьшению диаметра трубы, задиры при этом образуются только внутри трубы. Применение ножовки позволяет избежать деформации трубы, но дает много заусенцев.

Снятие фасок . После резки необходимо снять внутреннюю и наружную фаски. Труборез немного загибает кромку трубы внутрь, если этот загиб не убрать, он будет создавать турбулентность и сопротивление потоку воды или газа. Наружная фаска снимается для облегчения сборки. Существуют специальные серпообразные ножи для снятия фаски. Иногда они встраиваются в труборезы, иногда представляют собой отдельный инструмент. Выпускаются также фаскосъемные инструменты в виде втулок (одной стороной снимают внутреннюю фаску, другой - наружную). В крайнем случае, можно воспользоваться монтажным или любым другим ножом.

Зачистка . После снятия фаски нужно очистить сопрягаемые части деталей от окислов. Наружные поверхности зачищаются мелкой абразивной шкуркой (с зерном подряда P600), проволочной сеткой из нержавеющей стали или специальным инструментом с отверстием, обрамленным проволочной щеткой. Для внутренних поверхностей используются ершики, шкурка или сетка, навернутая на какой-нибудь штырь или, в крайнем случае, собственный палец. Поверхность зачищается до блеска. Если использовалась абразивная шкурка, после очистки нужно удалить с деталей остатки абразива. Наличие посторонних веществ на поверхности снижает качество любой, в том числе и медной пайки.

Обработка флюсом . Промазку флюсом нужно производить сразу же после зачистки, поскольку уже через несколько минут очищенная поверхность будет вновь покрыта окислами, препятствующими смачиванию припоем. Пастообразный флюс наносится кистью на наружную поверхность деталей, вставляемых внутрь других. Наносить нужно количество, достаточное для полного покрытия сопрягаемых поверхностей, но без излишка.

Сборка . При сборке нужно немного провернуть детали друг относительно друга, чтобы флюс хорошо распределился по поверхности и убедиться, что труба достигла упора. Затем следует убрать сухой хлопчатобумажной тканью излишки флюса и закрепить детали в нужном положении или уложить их на огнестойкие материалы, на которых можно осуществлять нагрев без риска пожара.

При монтаже медного трубопровода, с применением газовой горелки, следует использовать огнезащитный экран.

Нагрев и пайка . Прежде чем приступать к нагреву труб, имеющих резиновые или пластмассовые компоненты, последние нужно удалить во избежание их повреждения при нагреве. У припаиваемых кранов следует выкрутить вентиль, чтобы не повредились прокладки. Если выполняется пайка медных труб в уже смонтированном трубопроводе, нужно открыть клапана запорных устройств, чтобы в трубе при нагреве не создавалось повышенного давления.

Температура пайки труб мягкими припоями составляет 250-300°C, твердыми - 700-900°C. Чаще всего для нагрева используют газовые горелки. Для низкотемпературной пайки труб удобны строительные фены, имеющие температуру выходящего воздуха при полной мощности до 650°C. Их можно оснастить специальными насадками на сопла, обеспечивающими прогрев трубы с разных сторон.

Если используется газовая горелка, то пламя должно быть нормальным - без избытка или недостатка кислорода. В сбалансированной газовой смеси пламя только нагревает металл и иного воздействия не оказывает. В случае сбалансированной газовой смеси пламя горелки обладает ярко-синим цветом и небольшой величиной. Пересыщенное кислородом пламя окисляет поверхность металла. Признаком этого явления служит черный окисный налет на металле. Факел пламени горелки, насыщенный кислородом бледно-голубого цвета и маленький.

Прогревать нужно все соединение, перемещая пламя взад-вперед с разных сторон трубы, при этом время от времени касаются припоем щели соединения. Нужная температура достигается тогда, когда припой начинает плавиться при прикосновении к трубе. Не нужно создавать избыточного нагрева. Обычно с практикой достаточность нагрева определяется по цвету поверхности металла и появлению дыма флюса. Некоторые флюсы при достаточном для пайки нагреве выделяют сигнально дым или меняют цвет. Производитель обычно указывает такие особенности своего флюса.

Не следует забывать о необходимости перемещения пламени, чтобы не перегреть какой-то отдельный участок соединения.

При пайке разветвленных соединений, например тройника, следует соблюдать очередность заполнения зазоров припоем - с нижнего к верхнему. В этом случае восходящее тепло не мешает остыванию и кристаллизации припоя.

Необходимое количество проволочного припоя диаметром 2,5-3 мм на один стык составляет примерно участок, длина которого равна диаметру паяемой трубы. Чтобы контролировать расход припоя, нужно отмерить на проволоке необходимую длину на один стык и согнуть его буквой "Г".

После прогрева соединения до температуры пайки, пламя горелки нужно отодвинуть от стыка (но не от соединения) и расплавить необходимое количество припоя в стык. При этом не следует забывать про перемещение пламени по соединению.

Припой должен плавиться не от пламени горелки, а от теплоты прогретого соединения.

Не нужно стараться распределять припой по всему периметру стыка. Под действием капиллярных сил припой сам втягивается в зазор и распределяется по сопрягаемым поверхностям. Нужно лишь постараться ввести именно то его количество, которое требуется, без недостатка и излишка. Этот процесс протекает хорошо, если поверхность металла чистая, выдержан оптимальный зазор между металлическими поверхностями, соединение достаточно прогрето (расплавленный припой течет по направлению к источнику теплоты).

Если равномерно разогревать все соединение, то припой плавится под воздействием его теплоты и равномерно поступает в зазор.

Для улучшения пайки, предварительно прогревают пруток припоя пламенем горелки.

Важным моментом пайки является быстрое выполнение этой операции. Цикл нагрева должен быть коротким, и следует избегать перегрева.

В отношении дозирования припоя и вообще всего процесса пайки очень удобны фитинги с готовым припоем. Однако они не получили распространения на нашем рынке. Они имеют сформованный валик, в который помещено необходимое количество припоя. Технология пайки труб такими фитингами более проста в сравнении с обычной. Нет необходимости подавать припой в стык и контролировать его расход. Нужно просто собрать конструкцию и прогреть соединение горелкой. Припой, находящийся в валике, расплавляется и заполняет все зазоры. Его количество точно соответствует тому, которое требуется для данного соединения.

Охлаждать соединение нужно естественным путем, предоставив трубе охладиться самой, без воды или иного способа быстрого охлаждения. Во время естественного охлаждения соединения, при кристаллизации припоя, элементы соединения должны быть абсолютно неподвижны.

По истечении короткого времени после окончания пайки нужно удалить остатки флюса влажной тканью.

В сантехнике, после монтажа трубопровода проводят обязательную технологическую промывку системы, для удаления остатков флюса и иных загрязнений попавших внутрь труб. Кроме этого иногда используется полная зачистка и шлифовка всей трубопроводной системы в эстетических целях или как элемент дизайна помещения.

В заключение совет, который к пайке прямого отношения не имеет. Как и все материалы, медные трубы расширяются при нагревании. 1м трубопровода при нагреве на 60°C удлиняется на 1мм. Чтобы во время эксплуатации в трубах не возникало напряжения, нужно позаботиться о компенсации теплового расширения. Обычно это делается с помощью устройства С- и Г-образных компенсаторов и подвижных способов крепления труб, позволяющих им свободно смещаться относительно кронштейнов, в которых они закреплены.

Контроль качества пайки

Для контроля качества пайки можно воспользоваться способами, которые используются при контроле качества сварки. Самые простые - это способы контроля на проницаемость, описанные .

При использовании содержания данного сайта, нужно ставить активные ссылки на этот сайт, видимые пользователями и поисковыми роботами.

Систему водопровода или отопления в частном доме можно сделать самому, важно лишь понять, как паять медные трубы, чтобы получилось надежное соединение.

Трубы из меди обладают недоступной для стальных труб гибкостью, отличаются долговечностью и устойчивостью к воздействию химических элементов, вот почему такая система предпочтительнее.

Медь – это один из элементов, которые хорошо знакомы человечеству вот уже более 1000 лет.

Поэтому неудивительно, что она нашла применение во многих устройствах и системах, например:

• в качестве труб в системе водопровода;
• в качестве труб системы отопления частных домов.

Такие системы служат на протяжении срока эксплуатации всего дома, поэтому можно не беспокоиться об обеспечении доступа к ним – замуровывать, заливать бетоном, обшивать стеновыми панелями и т.п.

Единственное требование при монолитном размещении медных труб – использовать прокладочный материал: гофру или ПВХ-изоляцию, которые предотвращают механическое воздействие материалов на трубопроводы при изменении температурного режима (зима-лето).

Ситуация на потребительском рынке

Многие потребители задаются естественным вопросом: раз так много достоинств у меди, так почему же медные трубы не преобладают на рынке отопительного и водопроводного оборудования?

Все дело в распространенных заблуждениях, из которых можно выделить пару основных:

1. Медные трубы довольно дороги.
2. Пайка медных труб очень сложна.

Действительно, при производстве медных труб для систем отопления и водоснабжения используется медь высокого качества, обладающая высокими антикоррозийными свойствами. Она прекрасно паяется, выдерживает высокое давление, не теряет твердости и пластичности. И, соответственно, стоит дорого.

Но в пересчете на 1 погонный метр уже смонтированной системы водопровода или отопления, система из медных труб по стоимости оказывается на уровне аналогичных систем, например, из пластиковых труб за счет экономии на дорогостоящих фитингах.

Второй момент, останавливающих потребителей – это отсутствие информации о том, как правильно паять медные трубы, и можно ли это сделать самостоятельно.

Справочно: Медь — исключительный металл, который прекрасно поддается пайке. Его поверхность хорошо очищается от окислов и загрязнений, и обеспечивает прекрасную адгезию с припоями.

Сама же адгезия (смачивание) медных поверхностей при пайке способствует проявлению капиллярного эффекта, благодаря которому припой проникает в зазоры, растекаясь во всех направлениях, даже вверх.

Научиться создавать долговечную и экологичную систему в собственном доме может каждый. Для этого стоит лишь изучить принцип пайки меди и наработать небольшой опыт.

Подготовка к работе

Прежде чем начинать сборку системы отопления или водопровода, следует запастись инструментами, без которых невозможно получить герметичные соединения медного трубопровода.

Для работы с медными трубами понадобится:

1. Ершик стальной для чистки внутренних поверхностей труб.
2. Щетка для зачистки паяемых поверхностей. Она также как и ершик, необходима для удаления окислов и загрязнений, препятствующих качественной пайке.
3. Газовая горелка с насадкой для регулировки пламени.

Можно использовать компактные горелки, на основе бытовых баллонов с газом для заправки туристических плит (кемпинг газ).

Кроме того, для монтажа системы потребуются и общестроительные инструменты:

• уровень;
• рулетка;
• молоток (для труборасширителя);
• маркер.

Процесс пайки

Начинаем учиться нехитрым приемам того, как спаять медные трубы:

Предостережение! Запрещено использовать для снятия заусенцев и зачистки поверхностей мелкозернистую наждачную шкурку.

Благодаря мягкости меди, частички абразива с наждачной шкурки останутся на поверхности и будут препятствовать адгезии.

1. Аналогично очищаем край расширенной трубы от заусенцев и грязи.
2. Наносим флюс. Лучше всего наносить его на одну трубу, которая вставляется (меньшего диаметра). Равномерно распределяем по поверхности с помощью кисточки.

Предостережение: Если флюса будет много, то при нагреве по нему попадет внутрь трубы припой, где образуется капля. От этого могут возникать шумы от воды в процессе эксплуатации.

1. Подносим к стыку труб припой. Он начинает плавиться без горелки, от горячей меди и, растекаясь, заполняет все пустоты между трубами благодаря капиллярному эффекту. Как только начнут появляться на поверхности труб капли припоя, пайку следует прекратить.
2. Во время остывания места пайки на соединение не дуть, не давать физической нагрузки.

Не доводите процесс до перегрева труб. Если труба начала чернеть, необходимо прекратить нагрев, поскольку при перегретой трубе «капиллярный» эффект пайки не сработает.

• Если нет навыков пайки, то предварительно следует потренироваться на обрезках труб. Специалисты утверждают, что достаточно 2-3 раз, чтобы усвоить навыки и получить представление о работе с медью.
• Лучше всего заранее подсобирать части системы на столе, а затем уже впаивать их по месту расположения. Например, шаровой кран вначале устанавливается на подготовленные части системы с резьбовыми соединениями, а затем в собранном виде монтируются в систему водопровода.
• После сборки следует тщательно промыть систему напором горячей воды, чтобы удалить излишки флюса и припоя.

Выводы: Как видите, пайку системы водопровода или отопления из меди может освоить каждый желающий, умеющий обращаться с простыми инструментами. Важно лишь все делать аккуратно, не допуская нарушений технологии пайки.

Трубопроводы для перемещения воды, газа, других соединений используются из медных сплавов в промышленности, домашнем пользовании. Медные трубы имеют ряд положительных сторон, они не подвержены коррозии и температурным воздействиям, поэтому отлично подходят для подвода питьевой воды. Нередки случаи, когда соединения выходят из строя, дают течи. В этом случае существует два варианта исхода событий, обратиться к квалифицированному персоналу, или произвести ремонт своими руками. Большинство предпочитают второй способ, т.к. не зря существует поговорка «хочешь, чтобы было сделано хорошо – сделай сам».

Виды медных труб и их использование

Наиболее часто встречаются в продаже два типа медных труб – не отожжённые и отожжённые. При формовке на производстве происходит потеря эластичности, которая необходима в некоторых производствах, домашних конструкциях. Эластичность возвращается материалам путем обжига при температурах до 700 °. Трубы из меди отожженного типа более дорогие, но эластичнее и позволяют выдерживать высокие перепады температур. Однако существует определенный недостаток – потеря прочности изделия, которая теряется в процессе нагрева до температур, близких к плавлению.

• Резка кусков необходимой длины производится с помощью трубореза. При резке необходимо контролировать угол, для получения ровного отреза можно использовать строительный уголок.
• После резки подготовленного к пайке участка, происходит зачистка. Процесс подразумевает использование щетки, металлического ершика соответствующего диаметра. Важно знать, что нельзя использовать наждачную бумагу, при работе могут появиться царапины, металлический песок, что значительно понизит качество соединения.
• Вне зависимости от технологии пайки медных труб, один из концов соединяемых деталей расширяется специальным устройством. Диаметр увеличивается до состояния, когда второй конец свободно заходит, оставляя небольшой зазор.
• Зачищается расширенный конец металлической щеткой или ершиком, на противоположную сторону наносится паяльный флюс. Надежное соединение может быть достигнуто путем равномерного распределения флюса.

Перед процессом пайки медных труб подготовленные концы вставляются друг к другу, удалив избытки флюса. Процессом низкотемпературной пайки производится нагрев детали до тех пор, пока флюс не станет серебристого цвета, обычно это происходит при температуре около 350 °.

Полностью нагретое соединение обрабатывается припоем, который заполняет щели, поверхность стыка. Процесс считается законченным, когда припоем обработана вся окружность стыка. При пайке медных труб твердым припоем не нужно подвергать изделия деформации в процессе остывания, это может нарушить герметичность шва.

После остывания соединенного участка, остатки флюса удаляются тряпкой.

Как еще можно соединить элементы из меди

Длительный срок эксплуатации, устойчивость к коррозии, небольшой вес и наличие антибактериальных свойств сделали медное соединение достаточно популярными в определенных кругах. Высокая теплоотдача позволяют использовать материал системами охлаждения. Перед тем, как паять медные трубы, необходимо определить способ пайки, кроме температурных воздействий, существуют различные фитинги, применение которых зависит от степени повреждения или конструкции стыка.

Типы медных фитингов под пайку

Альтернативный способ пайке является использование фитингов в соединении медных труб. Существует два основных вида:

• Обжимные имеют внутри конструкции кольцо, которое предоставляет возможность создать герметичное соединение. Конструкция изготавливается из латуни.
• Отличающиеся по диаметру от внешнего показателя капиллярные фитинги. Процесс подразумевает стыковку пайкой, путем различия диаметров и сжатия, тем самым производится соединение.

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.

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.

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.

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.

Смысл этой процедуры заключается в том, что для того, чтобы получить соединенные отрезки в хорошем и неприглядном виде с помощью припайки деталей горячим раскаленным материалом, нужно приложить немало усилий, они в свою очередь требуют особой аккуратности и тщательной подготовки.

Большинство заграничных государств предпочитают трубы из медного сплава для таких систем, как: , трубы, водоотведение и водоснабжение. А, если медные трубы используются в устройствах кондиционирования, то здесь нужно спаивать детали без видимых швов.

Преимущества медных труб :

1. Устойчивость;
2. Служба на большие сроки;
3. Простота в обработке;
4. Выдержка к большому давлению;
5. Не реагирую на УФ-излучения и т. д.

Одна лишь отрицательная чёрта - это дорогой материал . Но, если один раз потратиться для его приобретения, то не пожалеете так, как они очень долгосрочны и не требуют постоянного ухода в течение 50 лет и более.

Технологии припаивания:

1. Воздействие большого градуса – применяется для труб с высокой нагрузкой. Температура во время припайки составляет 500-950 градусов.
2. Воздействие низких температур. Все зависит от выбранного припоя, для более мягкого, температура составляет 460 градусов, но уже больше этой температуры применяется для твердого припоя.

Механизмы во время спаивания:

1. Резьба для трубопроводов;
2. Инструмент для расправления и удаления неровностей;
3. Расширитель для трубопроводов;
4. Щетки и ершики;
5. Рефлектор для разогрева трубопровода;
6. Горелка с газовым снабжением;
7. Горелка ацетилено-кислородная.

Для легкого спаивания деталей можно разогревать детали феном с терморегуляцией, который подключается в розетку и обеспечивает поток горячего воздуха в пределах 660 градусов.

Самым главным преимуществом этого устройства - это возможность управлять температурой . Прилежащие к нему детали помогут вам обеспечить воздействие большого градуса в определенном месте.

Ресурсы для спаивания

Как мы выяснили, припой бывает твердый и мягкий:

• Припой в твердом виде производится в форме стержней. Работа этим методом осуществляется с помощью градуса не выше 900 градусов. На протяжении долгого времени соединение не будет портиться и способно выдержать большой градус и давление. Применяется во всех системах вашего дома.

• Припой мягкого типа производится в форме проволоки, размер, который достигает диаметр в 2-3 миллиметра и применяется в системах водоснабжения.

Паста для спаивания такого вида труб должна выбираться правильно для хорошего результата работ.Пасты могут быть двух видов – это с применением низкого градуса (не более 450) и с применением высокого градуса (более 450).

Они нужны для:

1. Очищения наружной плоскости труб от окисления;
2. Защищает место спаивания от наружной атмосферы;
3. Улучшает расползание припайки;
4. Улучшает прикрепление деталей.

Припайка в горячем состоянии расползается по детали и обволакивает базовый металл. Перед этими работами нужно тщательно очистить обрабатываемую поверхность. Теперь мы наносим специальную пасту для спаивания труб из медного сплава специальной кисточкой, слой должен быть нетолстым и равномерным. По окончании спаивания лишнюю пасту мы удаляем для того, чтобы не образовалась ржавчина и утечки.

Детали для труб из меди под спаивание - материалы для угла и отведения трубы в другую сторону.

Детали должны быть строго одного размера, то есть диаметр должен быть одинаковым и точным.

Такие механизмы, как фитинги очень дорого стоят. Но бывают случаи, когда они могут и не понадобиться и вместо них используют для обработки спайки расширители для трубопроводов.

Ход работ во время спаивания

Рассмотрим работы в следующей последовательности:

Возьмите на заметку!

• При нагревании трубы процесс плавления пасты происходит за очень короткий промежуток времени, поэтому очень важно следить за местом пайки, чтобы избежать перегрева. В целом процесс нагрева должен составлять не более 5 минут.
• Если детали во время соединения находятся очень близко друг к другу, то этот участок необходимо немного охладить, применив мокрую тряпку. Если этого не сделать, то первое соединение может просто поломаться.

Просим заметить, что при плавлении труб из стального сплава отличается во многом от медных труб по устройствам обработки и также в последовательности и системе работ.

Недочеты, которые не следует допускать во время пайки:

1. Не прогревайте место соединений очень слабо, потому, что плавление в таком случаем, может не произойти и в течение службы трубопроводов при малейшем давлении труба может легко обломаться;
2. Если температуру плавления сделать больше нормы, то это приведет к тому, что паста сгорит и начнутся образования окисей, что в дальнейшем приведет к разрушению трубопровода в месте соединения;

Если работы проводит опытный и квалифицированный мастер, то он уж точно знает при какой температуре и в какой последовательности нужно проводить пайку труб для качественной и долгой службы.

Меры предосторожности

Стоит заметить! Перед тем как начать проводить работы данного типа следует быть аккуратными и хорошо обученными для этой процедуры. Тип этих работ всегда проводятся с взаимодействием большого градуса и различных химических соединений, которые в процессе выделяют опасный пар. Следует надевать на руки перчатки, которые защищать ваши руки от различных ожогов.

Прежде чем проверить соединение на прочность убедитесь в том, что место спаивания остыло. Имейте в виду, что детали нагреваются до очень высоких температур, следовательно, остывать они будут значительный промежуток времени.

Перед выполнением работ нужно убедиться, что помещение проветривается, если нет такой возможности, то должна быть проведена . Также следует надевать помимо перчаток защитную спецодежду, которая защитит вас от различных опасных паров и яда. При усмотрении всех замечаний и сведений вы можете спокойно проводить работы в домашних условиях.