Какой припой выбрать?
При пайке медных труб используют два основных типа:
- мягкого, с температурой плавления до 425оС;
- твердого, с температурным диапазоном 460-560оС.
В качестве припоев рекомендовано использование содержащих серебро сплавов. Они обеспечивают высокое качество соединений, но дороги. Медно-фосфорные составы более доступны и подходят для пайки менее ответственных соединений.
Медно-фосфорные
Температура плавления медно фосфорного припоя невысока. Медный припой позволяет обходиться без флюсовых составов. Входящий в состав фосфор защитит рабочую область от воздействия кислорода воздуха.
Шовный материала, сформированный на основе меднофосфористого припоя, весьма прочен и стоек к вибрационным воздействиям. Поэтому фосфористые составы широко используют при пайке компонентов теплообменников.
Почему при спаивании стальных деталей пайщики иногда пользуются медным припоем, а медь стальным припоем паять нельзя? Причина заключается в разнице температур плавления стали и меди. Медные заготовки уже расплавятся, а сталь все еще будет нагреваться.
В то же время медно-фосфорный припой чувствителен к перегреву, поэтому приходится принимать меры к охлаждению стыка. Изделие выпускается в виде прутка. Доступна и медная лента для пайки. Используются для пайки и медно-цинковые низкотемпературные припои.
Серебряные
Состав из чистого серебра мало подходит для того, чтобы паять медные изделия. В основном используют серебро с добавками железа, висмута и других элементов.
Припой для меди на основе серебра обладает высокой смачиваемостью по отношению к заготовкам и отлично проникает в самые узкие зазоры между ними. Соединения не корродируют и выдерживают большие статические и периодические динамические нагрузки.
Содержание Ag
Химический состав припоев для пайки заготовок из меди с серебром описан в ГОСТ 19738-74. Они обозначаются литерами ПСр ХХ, где цифры определяют долю серебра в процентах
Практическое применение
Составы с высокой процентной долей серебра (50-72) обладают высокой электропроводностью и теплопроводностью. Их используют в электротехнике и электронике.
Сплавы со средним процентным содержанием стоят дешевле и используются для пайки соединений, не подверженных температурным нагрузкам.
Составы с низкой процентной долей (5-15) применяются в машиностроении.
Особенности тинолей
Характерной особенностью серебросодержащих составов является их низкая рабочая температура. Высокая текучесть позволяет расплаву проникать в зазоры и поры и создавать высококачественные швы.
Пайка твердым
Твердые припои применяются для стыков трубок и трубопроводов большего диаметра. При этом используют пастообразный флюс, газовую горелку для разогрева и необходимое вспомогательное оборудование и инструменты.
Низкотемпературные
Низкотемпературные припои плавятся при температуре до 450оС. Невысокая температура позволяет избежать отжига основного материала трубы и сохранить его физико-химические свойства. Припои готовятся на основе оловянных или цинковых сплавов. Применяется в качестве компонента и свинец.
Высокотемпературные
Высокотемпературный припой для пайки меди готовят на основе серебра или меди, обладающих высокой температурой плавления. При температурах свыше 450оС происходит отжиг заготовок, ведущий к снижению их прочности.
Способы пайки меди
Самостоятельно соединить магистраль из медных труб можно двумя способами:
- Низкотемпературным. Такой метод является самым простым и наиболее часто используемым в домашних условиях. В этом случае применяется мягкий припой из олова, свинца или сплавов этих металлов с добавлением части серебра. При низкотемпературной обработке температура плавления медно-фосфорного припоя составляет не более 450 градусов.
- Высокотемпературным (твердым). Подобную пайку довольно сложно и дорого организовать в домашних условиях, так как в этом случае температура плавления материала должна составить от 600 до 900 градусов.
Физико-химические свойства
Свойства зависят от химического состава сплава. Так, низкотемпературные обладают меньшей прочностью, но не снижают прочностных и упругих характеристик материала деталей.
Высокотемпературные, наоборот, создают соединения высокой прочности, способные противостоять статическим и динамическим нагрузкам. Но при их использовании требуется большая осторожность, чтобы не пережечь и не ослабить основной материал.
Технические характеристики
Температура плавления высокотемпературных составов лежит в пределах 645-815оС. Шов выдерживает нагрузки на разрыв до 250Мпа. Температура эксплуатации соединения, в зависимости от состава, составляет 150-250оС. Кроме собственно меди, такие припои позволяют соединять латуни, красную бронзу, чугуны, стальные и никелевые славы. Паяют ими и алюминий. Кроме того, их используют для соединения деталей из меди и нержавейки.
Разновидности припоев для меди
Для обработки труб из этого материала подойдут следующие материалы:
- 102. В этом трехкомпонентном припое из меди и фосфора содержится не более 2% серебра. Благодаря пониженной пластичности состав медленно растекается. Подходит для пайки элементов, не испытывающих сильных ударных или вибрационных нагрузок.
- 105. Припой медно-фосфорный с серебром (5%) тоже довольно медленно растекается, но отличается более высокой пластичностью. Полученный с его помощью шов сможет выдержать незначительные нагрузки от вибраций.
- 115. Еще один трехкомпонентный припой, в котором помимо меди и фосфора содержится 15-процентное серебро. Это довольно пластичный материал, с помощью которого можно создавать швы на магистралях, испытывающих довольно сильные нагрузки.
Выбрав все необходимые компоненты, остается приступить к работе.
Способы
Применяется два основных метода пайки медных заготовок:
- Высокотемпературный. Тугоплавкий припой на основе серебра или меди создает жесткое и прочное соединение. Шов называется твердым и выдерживает механические и температурные нагрузки. Чтобы отжиг не приводил к ухудшению прочности основных деталей, следует охлаждать готовую пайку исключительно естественным образом, без обдува холодным воздухом или опускания в жидкость.
Такая пайка применяется для труб размером от 12 до 159 мм, работающих при температуре среды до 125оС.
- Низкотемпературный. Такую пайку называют мягкой. Припои готовят на базе металлов с низкой температурой плавления. Невысокая температура позволяет избежать отжига, и снижения прочности труб не происходит. Метод формирует швы шириной от 7 до 50 мм, на трубах от 6 до 100 мм в диаметре.
Мягкие соединения нельзя использовать при монтаже газопроводов.
Что понадобится в процессе?
Для пайки потребуется:
- флюс для обработки поверхности заготовки;
- припой, соответствующий выбранному методу пайки;
- устройство для снятия фаски с торца трубы;
- проволочные щетка и ерш для того, чтобы зачистить заготовки;
- расширитель труб;
- измерительный инструмент: рулетка, мерный калибр, угольник, ватерпас;
- горелка.
Портативная пропановая горелка дает возможность прогреть стык за несколько секунд. В тех местах, где использование открытого пламени недопустимо, стыки прогревают электропаяльником со сменными прижимами и электродами на разные диаметры трубы
Пайка мягким припоем
Низкотемпературная пайка подойдет для монтажа отопительной или водопроводной сети, если температура теплоносителей не превышает 130 градусов, а диаметр медных труб составляет не более 10 см.
Для выполнения пайки необходимо:
- Зачистить соединяемые поверхности.
- Нанести на них флюс.
- Вставить элементы друг в друга.
- Разогреть область соединения при помощи горелки до 200-250 градусов.
- Нанести припой на самые края деталей.
- Постоянно перемещая горелку, нагревать соединение 15-20 секунд.
- Когда флюс потемнеет, нужно уложить на зону пайки еще немного припоя. Как только материал окажется на раскаленной поверхности, он сразу начнет плавиться и заполнит пространство между трубой и раструбом.
Технология
После того, как принадлежности и инструменты подготовлены, переходят к самой пайке:
Отрезаем деталь необходимой длины
Для раскроя трубных заготовок используют труборезы с ручным или электрическим приводом. Чтобы рез был ровным, после каждого оборота следует затягивать на треть хода регулирующий прижим маховик. Кромку следует обработать фаскоснимателем и зачистить ершиком. Если соединение стыковое, одну из труб следует расширить. Далее поверхности обезжиривают и проверяют качество их сопряжения.
Наносим флюс на поверхность трубы
Флюсовую пасту наносят на внутреннюю поверхность кисточкой, встроенной в крышку баночки. Она должна быть полностью покрыта флюсом, в то же время на ней не должны скапливаться излишки.
Соединяем
Детали вставляются одна в другую с легким проворотом в обе стороны. Это помогает равномерно распределить флюс.
Излишки флюса необходимо стереть чистой ветошью.
При низкотемпературной пайке включенную горелку направляют на стык. Стык необходимо прогреть равномерно, плавно перемещая факел. Катушку с припоем берут в левую руку. Проволокой касаются зазора, припой плавится и заполняет его.
В этот момент пламя немного отводят в сторону, давая припою затечь в зазор.
Пропаянный стык должен остывать обычным путем, баз обдува или смачивания жидкостью. Это позволит избежать эффекта отжига.
Для высокотемпературной требуется более горячее пламя. Его получают, сжигая смесь пропана с кислородом либо ацетилена с воздухом. Прогревать стык следует равномерно и быстро, избегая пережога. Нужную температуру заготовки (750оС) можно определить по темно- вишневому цвету. Прогретый, но не расплавленный горелкой паяльный состав подают в зону стыка.
Опытные мастера сразу нагревают стык ровно настолько, сколько требуется для плавления и затекания паяльного состава. Начинающим пайщикам придется потренироваться на учебных заготовках. Избыток расплава удаляют медной лентой, предназначенной для удаления припоя. Пропаянный шов должен остывать естественным путем, без обдува холодным воздухом.
После остывания чистой сухой ветошью следует снять остатки флюсовой пасты.
Пайка твердым тинолем
Твердые средства для пайки используют для капиллярной стыковки и соединения трубопроводной арматуры, которая используется для подачи воды.
Пример пайки припоем серебро 1%
При пайке медных труб используют специальную пасту, газ, вспомогательные инструменты и технологическое оснащение.
При соединении медных деталей твердым припоем необходимо соблюдать все необходимые меры безопасности.
Как паять трубы
Для соединения труб, выполненных из меди и ее сплавов, необходимо использовать определенные материалы и инструменты.
Так, для выполнения работ, потребуется:
- устройство для резки труб из меди;
- газовую горелку;
- состав для пайки медных труб;
- флюс.
Процесс пайки выглядит следующим образом:
- Зачищают обрабатываемый участок.
- Вручную устанавливают фитинг, для этой операции может потребоваться специальный инструмент.
- Используя газовый нагревательный инструмент осуществить нагрев обрабатываемое место до того момента пока не произойдет изменение цвета поверхности.
- На разогретое место укладывают состав для пайки медных труб.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Всем известно, что медь достаточно легко поддается процессу пайки. Это утверждение верное только в том случае, если в работе с данным материалом подбирается правильный расходный материал и технология всего процесса. Наиболее популярным присадочным материалом для сварки меди на промышленном уровне является медно-фосфорный припой. Его основное назначение заключается в использовании в процессе пайки медных, латунных, бронзовых деталей. Также его без проблем можно использовать практически со всеми сплавами вышеописанных металлов.
Как ни странно не смотря на то, что в наименовании присадочного материала упоминаются два химических элемента, его состав состоит их трех. Последним является серебро. Благодаря его присутствию в составе, данную модификацию присадочного материала можно применять в холодильной отрасли промышленности, также из-за невысокой температурной отметки, при достижении которой вещество начинает подвергаться процессу плавления, его можно использовать в процессе пайки медных труб.
Данный материал обладает повышенным свойством текучести, это позволяет значительно поднять качество итогового результата соединения. Благодаря данному свойству материал способен проникать даже в мельчайшие трещинки, соответственно, полностью заполнять рабочее пространство. Высокий уровень текучести вещества позволяет значительно повысить уровень прочности готового соединения, также у изделия появляется способность к сопротивлению процессам коррозии и эрозии.
Из-за присутствия в химическом составе расходного материала фосфора, работа с ним не требует использование дополнительного флюса. Этот химический элемент обладает свойствами, которые без проблем могут играть роль флюса в процессе пайки.
Чаще всего припой данного типа используют в холодильной промышленности во время ремонта и монтажа оборудования. Помимо этого его можно использовать в работе с изделиями, чья рабочая деятельность напрямую связана с небольшими вибрациями и механическими воздействиями. Если в химическом составе материала доля серебра понижается, то итоговый результата значительно повышает уровень свойства пластичности материала.
В случае если предстоит работать с деталями обделенными свойством термостойкости, то перед началом паяльных манипуляций их нужно предварительно охладить. Выполнения данной процедуры позволяет минимизировать шанс критического перегрева материала, который может негативно сказаться на его целостности.
Наиболее популярные модели медно-фосфорного припоя
На рынке присутствует множество моделей данного вида припоя от разнообразных производителей и брендов. Стоит остановить внимание и рассмотреть поподробнее самые популярные из них.
1. Felder CuP6 – чаще всего данный припой от немецкого производителя используется в работе с кондиционерами, системами вентиляции, трубопроводами и газопроводами. В специализированных торговых точках можно найти данное вещество в двух формах: пруты или гранулы. Материал начинает подвергаться плавлению при достижении температурной отметки в 300 градусов по Цельсию.
2. Harris 0 – основным назначением данной модели работа с медными деталями. В химическом составе вещества отсутствует серебро. Материал начинает подвергаться плавлению при достижении температурной отметки в 755 градусов по Цельсию. Состав вещества состоит из двух компонентов и выглядит следующим образов (значения указаны в процентном соотношении):
3. Castolin rb-5246 – твердая версия припоя от популярного немецкого бренда. Отличается своим высоким уровнем свойства смачиваемости, что позволяет добиваться практически идеально гладкого итогового результата соединения. Рабочая деятельность спаянного изделия может осуществляться при температурах до 150 градусов по Цельсию. Плавиться припой начинает при нагреве от 715 градусов по Цельсию.
4. Ф2 – отечественная модель медно-фосфорного припоя универсального типа. Достаточно твердая структура присадочного материала, позволяет создавать соединения с относительно хорошими физическими свойствами и механическими характеристиками. Также стоит отметить достаточно хорошую текучесть материала в расплавленном состоянии.
5. ПМФ 7 – еще одна модель припоя от отечественного производителя с семипроцентным содержанием флюса в составе. Благодаря достаточно высокой текучести с помощью данного расходного материала можно создать прочное и плотное соединение. В работе со всеми металлами и сплавами, за исключением меди, требуется применять дополнительный флюс для повышения качества итогового результата. Нельзя использовать вещество в работе со всеми видами сталей и чугуна. Припой начинает подвергаться процессу плавления при достижении температурной отметки примерно в 750 градусов по Цельсию.
Физические и химические свойства материала
Присадочный материал для пайки, в основе химического состава которого лежат медь и фосфор, получает все свои свойства именно благодаря наличию того или иного дополнительного элемента в составе. Чаще всего в специализированных магазинах можно найти модели предназначения для пайки меди, бронзы и латуни. Соответственно химический состав максимально приближен к составу материала, для которого предназначен припой.
Если рассматривать в общем, то практически все модели абсолютно от всех брендов обладают достаточно высоким уровнем смачиваемости. Благодаря этому удается значительно повысить контакт с рабочей поверхностью изделия, следовательно, улучшить качество итогового результата соединения.
Определенные модели могут начинать плавиться только при достижении температурной отметки в 800 градусов по Цельсию, что достаточно повышает опасность проводимых работ, однако позволяет добиться максимально возможной прочности соединения. Большинство моделей обладают свойством защиты от влияния коррозии и эрозии. Также можно найти модели с содержанием флюса в составе, что убирает необходимость его использования.
Как выбрать?
Если вы хотите приобрести медно-фосфорный присадочный материал для пайки, то в первую очередь нужно определиться с его конкретным химическим составом. В основном выбор осуществляется между двумя обширными группами, которые отличаются друг от друга наличием серебра в составе.
Варианты с серебром позволяют добиться более высокой прочность для итогового результата соединения, нежели модели без него. Также модели с серебром нужно использовать, если рабочая деятельность изделия осуществляется при отрицательной температуре воздуха. Для этого требуется приобретать припой с содержанием серебра не менее пятнадцати процентов. Однако существует одна особенность. При повышении процентного содержание серебра в составе вещества, снижается пластичность соединения. Следовательно, если деталь требует постоянных изгибов в работе, то паять ее нужно с применением припоя с процентным содержанием серебра меньше двух.
Существует закономерность, которая гласит, что чем меньше толщина металла, тем меньше должна быть температура плавления присадочного материала. Помимо этого низкая температура плавления значительно увеличивает способность материала ровно растекаться по рабочей поверхности. Стоит отметить, что некоторые модели имеют одноименные флюсы, при их совместном применении удается достичь высокого качества соединения.
