Все для сварки медных труб
На полках хозяйственных магазинов представлено широкое разнообразие газовых горелок, предназначенных под бытовое использование. Причем в ассортименте много конструкций миниатюрного исполнения, оснащенных баллонами малой емкости, что обеспечивает удобство выполнения различных видов работ.
Предлагаем разобраться, какая газовая горелка для пайки медных труб и прочих целей может стать лучшим инструментом среди существующего ассортимента оборудования. В статье мы подробно рассмотрели устройство и виды таких приборов. Кроме того, привели советы по выбору газовых горелок и их применению для пайки медных изделий.
Конструкция современной газовой горелки
Начнём с анализа конструктивных моментов, характерных для современных моделей газовых горелок.
Оборудование в современном исполнении, рассчитанное под хозяйственное применение, прежде всего, выделяется конструктивным мини-фактором. Это удобное в применении, облегченное и, как правило, разборное на отдельные компоненты оборудование.
Портативное, разбирающееся на отдельные детали – такое оборудование под производство пайки медных труб является действительно удобным и предпочтительным для работы
Такие аппараты просто транспортировать, поместив, к примеру, в стандартный сантехнический ящик или в слесарную сумку.
Приборы традиционно оснащаются съёмными мини-баллонами, заправленными специальной газовой смесью, благодаря чему обеспечивается высокая рабочая температура и ровный (стабильный) выход пламени.
Большинство конструкций наделяются зажигательным элементом, который обеспечивает розжиг прибора одним движением руки.
Для регулировки пламени используется конструкция плавного изменения давления газа (редуктор), благодаря чему можно настроить оптимальный режим пайки.
Есть исполнение горелок с прямым подключением баллона к соплу, а есть исполнение, где предусматривается шланговый переход.
Система пьезоподжига и редуктор плавной настройки позволяют устанавливать требуемую форму пламени для выполнения работы пайки с учётом получения результата высокого качества
Следует отметить универсальность хозяйственных горелок с газовыми баллончиками. Другими словами – такие устройства допускают применение не только конкретно под пайку труб, но также под исполнение других задач. К примеру, горелку вполне допустимо использовать в качестве аксессуара туриста.
Разновидности газовых приборов
Существует достаточно обширный ассортимент газовых приборов для пайки, которые логично разделить на виды в зависимости от рабочей температуры.
По этому критерии приборы бывают бытовыми, где показатель разогрева достигает максимум 1500°С, и профессиональными — с рабочей температурой свыше 1500°С.
По конструкционному исполнению горелки могут иметь удлиненное сопло или более короткое. Также некоторые модели оснащают гибким шлангом для подсоединения к баллону
Тип подсоединения тоже разнится.
- резьбовые;
- цанговые;
- прокалываемые.
Емкость для топлива может быть перезаправляемой или одноразовой.
Что касается топлива, то, в зависимости от источника питания, горелки используют пропан, MAPP-газ, газ-кислород, мультитопливо. Последний вариант не применяют для пайки трубок из меди, но весьма удобен в быту, особенно в походах. Хотя мастера считают такие горелки менее надежными.
Ниже рассмотрим подробнее каждый из упомянутых видов газового оборудования, использующего различный тип топлива.
Пропановый инструмент обеспечивает эффективное производство работ, направленных на разогрев, плавку, пайку металлов относительно небольшой массы. Толщина рабочего металла обычно 2-9 мм.
Как правило, основа пропановой горелки изготавливается на основе латуни. Конструкция сопла делается из высокотемпературного металла, обычно нержавеющая сталь.
Горелки пропановые – оборудование под выполнение пайки, а также других работ, связанных с высокотемпературным нагревом. Этот вид паяльного оборудования, достаточно популярный, активно используется на практике
По большей части, это приборы с ручной регулировкой пламени посредством управляющего «редуктора» — регулятора, расположенного на патрубке, который переходит к соплу. Горелки на пропане дают температуру пламени от 1300°C.
Горелки газовые, рассчитанные под питание МАПП газом, успешно используются под разные цели, связанные с обработкой металлов, в частности, меди.
Возможные операции с металлом:
Используемая газовая смесь «Метилацетилен-Пропадиен-Пропан» содержит несколько ингредиентов, чем обеспечивается повышенная тепловая мощность.
Инструмент для пайки меди и прочих металлов. Конструкция, в данном случае, основана на формировании высокотемпературного пламени посредством подачи и сжигания смеси МАПП
Эта разновидность горелок характеризуется хорошей формой пламени, высокой интенсивностью теплового потока.
Максимальная температура пламени 2400°C, что демонстрирует улучшенную температурную эффективность по сравнению с пропановыми устройствами.
Ещё одна разновидность аппаратов для пайки, плавки, сварки, нагрева, где рабочим источником энергии выступает смесь газа с кислородом.
Особенность конструкции – подача отдельных компонентов смеси с одинаковым давлением (0,5-1 АТИ). Поэтому такие горелки комплектуются специальным редуктором.
Газокислородное исполнение горелки – конструкции, при помощи которой можно добиваться очень высоких температур нагрева, а это значит – выполнять пайку в таких случаях, когда другие аппараты не годятся
Газокислородные приборы поддерживают использование различных газокислородных смесей.
Этот фактор позволяет получать широкий диапазон температур пламени:
Конструкция газовоздушной горелки обеспечивает стабильное, ровно направленное пламя, что положительно сказывается на качестве пайки.
Конструкции мультитопливного исполнения – компактные, малогабаритные, оснащаются дополнительными приспособлениями, к примеру, отражателем тепла или защитой от ветра.
Конструкции горелок газовых, где используется так называемое мультитопливо, технологически исключают производство пайки меди. Однако это удобный инструмент для хозяйственных нужд
Разновидность газовых горелок, которые отличаются конструктивно тем, что рассчитаны под использование разного типа топлива:
- бензин;
- солярка;
- керосин;,
- спирт и т.п.
Устройства по большей части представлены хозяйственным инструментом, удобным для туристических целей, а также для производства различных бытовых работ, связанных с нагревом.
Достаточно высокая тепловая мощность до 3000 Вт обеспечивает нагрев 1 литра воды буквально за 3 минуты, параметр в характеристиках: 3,0-4,5 мин.
Популярные методы пайки меди
Исходя из размерности (массы, объема) места соединения, а также в зависимости от условий применения и эксплуатации, методы пайки можно разделить на два популярных варианта.
На практике чаще всего используют:
- мягкий припой — Тпл = 250°C максимум;
- жёсткий припой — Тпл = 900°C максимум.
Соответственно, основываясь на выдвигаемых условиях, подбирается для пайки и соответствующая газовая горелка.
Мягкий припой в катушках, изготовленный в виде проволоки диаметром 1-3 мм, удачно подходит для исполнения пайки начинающими мастерами. Существуют два вида мягких припоев – 1S и 3S
Традиционно применяемая методика соединений горелкой для пайки меди основывается на конкретно оговоренной технологии.
- Соединяемые участки медных труб тщательно зачищаются (наждачной бумагой, щеткой), подвергаются обезжириванию с помощью растворяющих химических средств.
- При необходимости точного соединения, сочленяемые детали фиксируются в нужном положении при помощи временного крепежа. Лучше использовать струбцины.
- Далее применяют специальный флюс — раствор, которым обрабатывается область соединения — обычно при помощи кисточки, входящей в комплект флюса.
- Следующим шагом задействуют газовую горелку и равномерно прогревают участок пайки до момента, когда нанесенный на поверхность флюс приобретает темный окрас.
- Вводят в точку спая припой (мягкий или твёрдый, в зависимости от выбора) до полного охвата расплавленным припоем всего участка пайки.
Способ пайки меди, когда применяется низкотемпературный (мягкий) припой, считается более практичным и в особенности для работы, исполняемой непрофессиональными (своими) руками.
Объясняется предпочтение тем, что благодаря применению горелки с низкой температурой пламени, непрофессионал имеет меньше рисков прожечь металл.
Твердые припои под пайку меди хорошо подходят на случаи производства капиллярно-щелевой пайки – метода, который часто используется на монтаже медных труб холодильной техники
Низкотемпературные припои, конечно, дают менее надежное соединение с механической точки зрения, но выполнять такую пайку существенно легче и проще, нежели делать пайку высокотемпературными припоями. Последний вариант требует наработанного профессионального опыта и хорошего оборудования.
Советы по выбору лучшей горелки
Выбор горелки — сложный вопрос, учитывая предлагаемое количество инструмента на коммерческом рынке и современные технологии изготовления газовых горелок.
Поэтому термин «лучший», в данном случае, следует, пожалуй, отнести не столько непосредственно к инструменту – горелке для домашней пайки медных труб, сколько к тем условиям производства работ, какие предполагаются.
Однако если на каждые отдельно взятые условия подбирать определенный аппарат, недолго разориться, в буквальном смысле. А потому, лучшей горелкой логично считать универсальную конструкцию. Ярким примером универсальности выступает, к примеру, аппарат фирмы Castolin — модель СT27.
Популярный среди мастеров разного уровня паяльный аппарат от фирмы Bernzomatic – один из вариантов удачного выбора, которым обеспечивается производство работ разной сложности
Среди популярных фирм, поставляющих качественное газовое оборудование для пайки меди, помимо Bernzomatic и Castolin следует упомянуть такие как СЛЕДОПЫТ, DAYREX, Flame Gun, Energy, REXANT, Rothenberger. Кстати, продукция последнего упомянутого бренда отличается довольно высоким ценником.
Кроме производителя при выборе оптимального приспособления для производства пайки, новичкам желательно смотреть характеристики. Если горелка допускает применение практически в любых вариантах исполнения работ, в том числе соединение медных труб и прочие действия, то подобную модель можно брать.
Еще один критерий — тип питания и регулировка пламени. Хорошо, если понравившаяся портативная конструкция для пайки меди будет предназначена под питание от баллонов «SAS/Pro» или «MAPP/Pro» и сможет обеспечить тонкую регулировку и фиксацию пламени.
Не менее важную роль играет вес аппарата — так, неплохой вариант — горелка весом около 400 граммов, которая, к тому же, специально приспособлена для производства пайки в любых положениях
Что касается комплектации, то горелка для новичка в деле пайки меди должна быть оснащена минимум тремя разными наконечниками:
- стандартным;
- циклонным;
- супер циклонным.
Такой набор наконечников позволит обрабатывать точки паяных соединений самых различных конфигураций и формировать красивые малозаметные швы.
Вот, собственно, примерно по такому принципу следует подбирать аппарат под пайку. Современный рынок открывает обширные возможности для выбора подходящей горелки.
Выводы и полезное видео по теме
Видеоматериал о различных типах паяльного инструмента ручного использования, мобильного, универсального и т.д. Информативный, в достаточной степени ролик, рекомендуемый к просмотру:
Инструмент под пайку меди – газовая горелка – это достаточно специфичное оборудование, из числа инструмента, который требуется лишь в определенных случаях, если не считать профессиональную деятельность.
Его приобретение для исполнения одноразовой работы вряд ли следует считать рациональным делом. Практичнее одолжить аппарат на время, например, арендовать, но для этого требуется знать, что такое газовая горелка и как правильно ею пользоваться.
Подыскиваете качественную газовую горелку для пайки медных труб? Или есть опыт применения такого оборудования? Пожалуйста, оставляйте комментарии к статье, задавайте вопросы и участвуйте в обсуждениях. Форма для связи расположена ниже.
Пайка медных труб: общие сведения, способы и технология выполнения работ
Медные трубопроводы сейчас широко применяются для создания отопительных систем и во время прокладки внутридомовых водопроводных сетей. Они постоянно используются при установке кондиционеров. Поэтому так часто проводится пайка медных труб. Расскажем о вариантах выполнения соединений, используемом оборудовании и расходниках. Рассмотрим также подробно технологию проведения работ, включая отрезку труб, применение флюса, соединение двух деталей и саму пайку.
Общие сведения
Несмотря на более высокую цену трубопроводов из меди, они все чаще применяются во время монтажа инженерных коммуникаций в жилых частных постройках. Причина этому их отличная термостойкость, хорошая гибкость и продолжительная долговечность.
Если пайка медных трубок выполнена качественно при соблюдении технологии, тогда коммуникации можно без опаски заливать бетоном, прокладывать в стенах. В любом случае инженерные системы будут эффективно выполнять свое предназначение. Ими можно будет пользоваться, пока здание не разрушится. Поэтому высокие затраты на монтаж медных трубопроводов всегда окупаются.
Чтобы пайка меди была осуществлена качественно, нужно обладать знаниями, необходимыми приспособлениями и расходными материалами. При этом сам процесс проводится достаточно просто. Ведь во время его выполнения не нужно использовать агрессивные вещества для очистки медных поверхностей.
Пайка выполняется без предварительной очистки поверхностей агрессивными веществами Источник aidealadecision.fr
Медь хорошо соединяется с большим количеством легкоплавких металлов. Это позволяет быстрее подобрать нужный припой. Кроме того, не требуется использовать дорогой флюс, потому что при процессе расплавления металла отсутствует интенсивное взаимодействие с кислородом. Еще не происходит деформация труб, а созданное соединение после нагрева легко разбирается.
Способы пайки
Оптимальный вариант соединения трубопроводов из меди – это именно пайка. При ее выполнении металл расплавляется и заполняет зазор, который находится между элементами. После его отверждения получается монолитная конструкция. Перед тем как паять медь, определяют способ.
Низкотемпературный процесс пайки
Этот способ еще называется мягким методом. Он отличается температурой. Ее значение ниже 450°. В ходе работ используют припой для пайки медных труб. Он может быть, например, оловянным или свинцовым. Это легкоплавкие сплавы.
Низкотемпературной пайкой создают швы, у которых ширина будет равна 7-50 мм. Данный способ позволяет сделать мягкие соединения. Они менее прочны по сравнению с пайкой при температуре выше 450°. Все же у них имеются свои достоинства.
Одним из плюсов мягкого соединения является отсутствие отжига металла, когда осуществляется пайка. Поэтому его прочностные характеристики не изменяются. Благодаря не слишком большой температуре процесс стыковки труб из меди представляет меньше опасности.
Важно! Нагрев медных элементов не более 450° позволяет стыковать трубопроводы с диаметром минимум 6 мм и максимум 108 мм.
Низкотемпературная пайка используется при монтаже водопровода и систем отопления. При этом по трубопроводам должна перемещаться жидкость, температура которой не превышает 130°. Низкотемпературный способ пайки никогда не применяют для монтажа газопроводов.
Высокотемпературный метод
Перед тем как паять медные трубки высокотемпературным способом, мастера подготавливают припой. Для этого метода он представляет собой составы на основе тугоплавких металлов. К таким твердым сплавам относится медь и серебро.
Высокотемпературные соединения выполняются при температуре более 450°. Метод позволяет создавать твердый устойчивый шов. Он выдерживает воздействия механического характера. Такой шов обладает стойкостью к высоким температурам.
Способ отличается отжигом металла во время пайки. В результате происходит размягчение сплава. Это приводит к уменьшению его прочности. Чтобы минимизировать данный недостаток, организуют естественное охлаждение созданных швов. Никогда не используют воду или механический обдув медных элементов.
Пайка меди твердым припоем применяется для соединения трубопроводов, у которых диаметр равен 12-159 мм. Этот метод используется во время монтажа газопроводов. Способ позволяет соединять водопроводные трубы с диаметром более 28 мм. Высокотемпературная пайка также применяется для создания коммуникаций, по которым перемещается среда с температурой выше 120°.
Технология пайки элементов из меди
Перед тем как паять медные трубы, профессионалы подготавливают специальные расходные материалы. К ним относятся флюс, который применяется для удаления оксидов с металла. После его использования припой лучше растекается, а на поверхности уменьшается напряжение.
Качественная пайка осуществляется только с помощью профессионального оборудования. Специалисты в работе используют газовую горелку. Она всегда необходима для проведения мягкой пайки. С ее помощью создается узконаправленное пламя.
В состав газовой горелки входит баллон, где находится смесь из бутана и пропана. Такое оборудование позволяет выполнить обычно не более 400 соединений. Существуют газовые горелки с баллонами, где находится только один бутан.
Для выполнения высокотемпературной пайки специалисты используют пропан-кислородную смесь. Применяют также ацетилен, соединенный с воздухом.
Профессионалы еще используют специальный паяльник, работающий от электричества. Он позволяет паять при низкой и высокой температуре. Он расплавляет любой припой для медных труб.
На заметку! Электропаяльник используют в местах, где запрещено применять открытое пламя. Этот вид оборудования имеет съемные электроды и специальные прижимные клещи.
Отрезка труб
На первом этапе специалисты размечают и отрезают медные трубы с помощью специальных труборезов. Они позволяют сделать ровный рез. Однако для этого медный прокат всегда удерживается перпендикулярно относительно режущего инструмента.
В конструкции трубореза имеется острое лезвие и ролики. Между этими элементами зажимается труба. Потом выполняется вращение инструмента. При этом специалистам приходится подтягивать специальный болт на труборезе после каждого оборота. Благодаря использованию этого инструмента рез получается не только ровным, но и без задиров на внешней поверхности трубы. Они будут присутствовать только внутри медного проката.
Специалисты практически никогда не используют ножовку для резки медных труб. Ведь после ее применения остается большое количество заусенцев на торце проката. Этот инструмент не уменьшает сечение трубы, что нельзя сказать о труборезе. Хотя сужение незаметно и не снижает пропускную способность трубопровода.
Важно! Рез выполняют без смятия трубы. У нее должно быть овального сечения. В противном случае во время соединения двух труб не удастся создать нормативный зазор, величина которого составляет от 0,02 до 0,4 мм. Когда он получается меньшего размера, тогда в него не будет затекать припой. Если зазор получится больше нормативного значения, не произойдет капиллярного эффекта.
После обрезки у медной трубы не должен измениться размер сечения. Во время применения трубореза на кромке среза образуются небольшие заусенцы. Их обязательно удаляют, а внутреннюю поверхность трубопровода очищают от инородных предметов и обезжиривают ее край. То же самое выполняют со второй трубой.
На заметку! После отрезки конец одного из трубопроводов могут расширить, чтобы соединить с другой трубой. Для этого используют специальный инструмент – труборасширитель. Затем проверяют, как стыкуются между собой два фрагмента трубы. При этом длина соединения должна быть равна диаметру трубопровода.
Видео описание
Резка медной трубы труборезом и ножовкой, а также удаление заусенцев показано в видеоролике:
Использование флюса
Чтобы понять, как запаять медную трубку, нужно полностью узнать технологию. Она подразумевает обязательное использование флюса. Его наносят кисточкой на наружную поверхность трубы в месте, которым она вставляется в другой трубопровод.
Специалисты осуществляют процесс очень аккуратно. Флюс наносят в минимальном количестве тонким слоем. Его равномерно распределяют по поверхности.
Соединение двух труб перед пайкой
После нанесения флюса две трубы быстро соединяют, чтобы к составу не прилипла пыль. При этом выполняют полную стыковку. Другими словами, одну трубу вставляют в другую до упора. При этом может использоваться фитинг или создаваться раструбное соединение.
Стыкуют два трубопровода путем вращения одного относительно другого. Такое движение облегчает процесс и позволяет равномерно распределить флюс по поверхностям. При этом его не должно быть за пределами соединения. Ведь он представляет собой агрессивное вещество. Поэтому при выдавливании флюса из зазора его удаляют тряпкой.
Низкотемпературное соединение
После выбора этого способа и определения, чем запаять медную трубку, мастер направляет пламя горелки на стык. При этом он постоянно перемещает газовое оборудование по месту соединения, чтобы равномерно прогреть две детали. Потом специалист берет легкоплавкий припой и прикасается точечно им к зазору.
После контакта с раскаленной поверхностью расходный материал сразу же начинает плавиться. В этот момент горилку обязательно удаляют от соединения, что позволяет припою затечь в зазор. Процесс повторяют, пока он полностью не заполнится по всей окружности стыка.
На заметку! Легкоплавкий припой предварительно не разогревают. Он плавится при контакте с нагретыми поверхностями трубопровода.
Во время пайки соединяемые детали не перемещают. Пока припой не остынет, они должны находиться в неподвижном состоянии. При этом строго следят, чтобы не перегреть металл. В противном случае произойдет разрушение флюса. Поэтому не будут удаляться и растворяться оксиды.
О пайке низкотемпературным способом рекомендуется посмотреть видео:
Высокотемпературное соединение
Выбрав этот способ и определив, чем паять медь, мастер прогревает детали тоже газовой горелкой. Она также перемещается по всему соединению. Выполняются равномерные и быстрые движения.
Нагрев специалист выполняет, пока поверхность не приобретет темно-вишневый цвет. Он свидетельствует, что детали расколись до температуры 750°. После этого прикладывают припой.
На заметку! Припой можно предварительно нагреть, чтобы он лучше растекался и заполнял зазор во время пайки. При этом основное плавление расходного материала должно осуществляться при прикосновении к раскаленному месту. Идеальный вариант, когда припой начинает растекаться сразу же при первом контакте с нагретыми деталями.
После заполнения всего зазора соединение не трогают, пока оно полностью не остынет. Затем стык протирают тряпкой.
В видео показано и рассказано, как выполняется пайка высокотемпературным способом:
Коротко о главном
Пайка трубопроводов из меди осуществляется при температуре до или более 450°. При низкотемпературном или высокотемпературном методе применяется газовая горелка и флюс, который наносится для улучшения растекания припоя и удаления оксидов с металлической поверхности.
При низкотемпературном методе применяется мягкий припой. Он может быть создан из олова или свинца. При высокотемпературном способе используется твердый припой, например, из серебра или меди.
Пайка начинается с обрезки труб с помощью трубореза, удаления заусенцев со срезов. Потом наносится флюс, и выполняется соединение деталей вращательным движением. Затем стык нагревается и прикладывается припой.
Особенности сварки медных труб и нюансы осуществления технологических процессов за счет особенностей материалов
Существует немало способов получения неразъемного соединения медных труб: газовая сварка, электродуговая сварка, пайка. Каждый из способов обладает своими плюсами и минусами, выбор будет зависеть от места проведения сварки, вида изделий, способа соединения, степени оснащённости и подготовки к сварке.
Правила подготовки медных труб
Свариваемость меди зависит от наличия примесей в металле. Чистая медь обладает наилучшей свариваемостью. Расплавленная медь очень хорошо окисляется, а при охлаждении образуются пузырьки газов из воздуха. Эти пузырьки создают большое внутреннее давление, что приводит к образованию трещин. В связи с этим необходимо тщательно следить, чтобы на свариваемых торцах не было влаги, а также обеспечивать хорошую защиту расплавленного металла в процессе сварки.
Подготовка к сварке будет аналогичной для различных способов. Перед началом сварочных работ следует подготовить кромки свариваемых труб:
- Произвести осмотр и при необходимости обрезать торцы с дефектами.
- Произвести очистку от загрязнений и окислов не только свариваемых кромок, но и внешних и внутренних поверхностей на небольшом расстоянии от них до металлического блеска.
- При использовании труб большой толщины следует сделать скос кромок. Для этого используют болгарку с абразивным кругом или специальный кромкорезательный станок.
Сборка труб осуществляется с помощью центраторов – приспособлений, позволяющих прочно зафиксировать концы труб в одной оси. При отсутствии центратора или невозможности его использования трубы можно расположить на сварочном приспособлении и закрепить их струбцинами. При сборке необходимо соблюсти небольшой зазор между свариваемыми кромками. При отсутствии зазора есть вероятность несплавления кромок внутри трубы, при большом зазоре расплавленный металл сварочной ванны будет вытекать вовнутрь трубы.
Газовая сварка
При применении газовой сварки следует учитывать высокую теплопроводность меди. Пламя сварочной горелки должно иметь повышенную мощность.
Перед сваркой необходим прогрев свариваемых кромок. Во время сварки пламя должно быть нормальным: избыток ацетилена приведёт к образованию пор и трещин, а окислительное пламя приводит к окислению металла шва.
Нагрев сварочной ванны следует производить восстановительной зоной пламени в месте наибольшей температуры. Для уменьшения охлаждения рекомендуется укрывать трубы пористым негорючим материалом около места сварки. Мундштук горелки располагают под углом 80-90 градусов к поверхности шва. В процессе сварки нагретый конец присадочного прутка окунают во флюс и переносят его в сварочную ванну, тем самым обеспечивая защиту расплавленного металла. Сварка ведётся без перерывов в один проход.
Сварка плавящимися и неплавящимися электродами
При применении сварки плавящимся электродом используют электроды со стержнем из меди и обмазкой, обеспечивающей защиту сварочной ванны от воздействия окружающего воздуха. Сварка выполняется постоянным током обратной полярности на максимально возможной короткой дуге. Сварочный ток подбирают в зависимости от толщины стенки трубы и диаметра электрода.
При применении сварки меди в среде защитных газов неплавящимся электродом больше всего подходит импульсная сварка. Это уменьшает риск прожога металла, обеспечивает стабильный процесс сварки и хорошую структуру сварочного шва.
Сварка ведётся постоянным током прямой полярности. Применяется присадочный пруток из чистой меди. В качестве защитного газа используют в основном аргон, но при необходимости в роли защитного газа могут быть гелий, азот или их смеси.
При применении угольного или графитового электрода в качестве присадочного прутка применяют чистую медь. Сварку производят постоянным током прямой полярности, длина дуги должна составлять около 10 мм. В качестве защиты сварочной ванны используют флюс, нанесённый на кромки, а также на присадочный пруток.
При применении автоматической сварки в качестве защиты расплавленного металла шва используют защитные газы или порошковый флюс. Режимы и скорость сварки выбирают исходя из толщины свариваемых стенок. Ток постоянный прямой полярности. Сварочная проволока изготавливается из чистой меди. При сварке толстостенных труб требуется предварительный подогрев.
Пайка медных труб как способ соединения
При применении пайки чаще всего используют специальное соединение труб: один из концов труб имеет больший диаметр, чем основная труба, этим концом он надевается на соединяемую трубу.
Перед пайкой необходимо особенно тщательно отнестись к очистке соединяемых поверхностей, так как при пайке необходимо обеспечить наилучший контакт поверхности с припоем.
После очистки и обезжиривания труб на соединяемые поверхности наносится паяльная кислота, после чего трубы соединяют между собой. Нагрев осуществляют газопламенными горелками. При достижении необходимой температуры подаётся припой, происходит его плавление за счёт пламени газовой горелки и разогретой поверхности. Под действием капиллярных сил жидкий припой равномерно распределяется по соединяемым поверхностям. Чаще всего для пайки медных труб применяют припои на оловянной основе.
При использовании любого из перечисленных способов сварки и пайки высокое качество шва будет обеспечено за счёт строгого выполнения всех требований, предъявляемых к сварке.
Оборудование для сварки
В зависимости от того, о каком виде сварки труб идёт речь, будет зависеть выбор оборудования.
Для газовой сварки понадобятся:
- баллоны со сварочным газом;
- газовая горелка с механизмом подачи сварочной проволоки;
- шланги для подачи сварочного газа;
- кассета со сварочной проволокой;
- сварочный молоток;
- щетка по металлу.
Если говорить о сварке с плавящимися и неплавящимися электродами, то перечень оборудования выглядит следующим образом:
- источник сварочного тока, подобранный в зависимости от условий сварочного процесса и целей эксплуатации изделия;
- сварочные кабели для подачи тока в сварочную зону, а также направления защитного газа (при использовании технологии сварки в защитном газе);
- держатель для электрода;
- приспособление для создания массы;
- баллон с защитным газом (при использовании соответствующей технологии).
Для соединения труб при осуществлении сварки используется центратор.
Дополнительно необходимо защитное оборудование для сварщика, включающее маску с темным стеклом или самозатемняющуюся маску, краги или защитные перчатки, защитную обувь и одежду.
Оборудование и материалы для пайки труб из меди
Трубы из меди имеют много преимуществ перед аналогами, сделанными из других материалов. Сборка трубопровода из медных труб преимущественно производится методом пайки, так как этот способ позволяет получить прочный и герметичный стык. В статье мастер сантехник расскажет, какое оборудование и материалы используют для пайки медных труб.
Технология пайки медных труб
Сам процесс пайки основан на герметизации стыковочного шва между трубой и муфтой (раструбом) с помощью термопластичного вещества – припоя. Этот материал плавится под действием высокотемпературного нагрева и затекает в стыки между трубой и муфтой (или раструбом).
В итоге, стыковочный узел покрывается слоем твердеющего по мере остывания припоя, который не только герметизирует, но и фиксирует место соединения трубы и муфты (раструба).
Такой тип монтажа усиливает надежность медных труб: ведь отвердевший припой не ослабляет, а усиливает общие прочностные характеристики трубопровода.
К тому же, паяные соединения очень легко демонтируются, для этого достаточно лишь нагреть стык и разъединить трубу и муфту. То есть, используя пайку, мы можем получить высокопрочный водовод, демонстрирующий лучшие качества разборных и неразборных трубопроводов.
Материалы и оборудование для пайки медных труб
Существует два способа состыковки труб из меди: высокотемпературная сварка и низкотемпературная пайка с применением фитингов. Для самостоятельного проведения работ необходимо обзавестись следующими инструментами и материалами:
- ;
- Фитингами;
- Припоем и флюсом для пайки медных труб; ; ;
- Фаскоснимателем;
- Горелкой или электрическим паяльником для медных труб;
- Строительным феном; .
Такой набор инструментов для монтажа медных труб с материалами, обеспечит возможность самостоятельно провести работы по пайке трубопровода из меди.
Основным рабочим инструментом сборщика медного трубопровода является паяльник или газовая горелка.
Инструмент состоит из следующих элементов:
- Сопла, из которого выходит огонь, требующийся для разогрева труб в месте пайки;
- Пробки, удерживающей сопло;
- Капсуля, через который газ из баллона попадает в сопло;
- Трубки, соединяющей сопло с ручкой-держателем;
- Ручки;
- Шланга, соединяющего горелку с газовым баллоном;
- Запорно-регулирующего вентиля, предназначенного как для перекрытия газа, так и для ограничения количества его поступления;
- Баллона с газом.
Горелки, используемые для пайки медных труб, работают на следующих видах газовой смеси:
Любой газ можно дополнительно смешивать с кислородом, что приведет к снижению количества топлива, необходимого для выполнения работы.Специалисты различают:
- Бытовые горелки;
- Профессиональные горелки;
- Ацетилен-кислородные аппараты.
Бытовая пропановая горелка нагревает пламя до температуры 1000ºС – 1500ºС, что вполне достаточно для пайки. Такое устройство оснащено одноразовым баллоном небольшого размера.
Преимуществами бытовой горелки являются:
- Мобильность. Устройство можно свободно перемещать в пространстве и паять даже в труднодоступных местах, например, при разводке системы водоснабжения в ванной комнате;
- Многофункциональность. Большинство горелок, предназначенных для бытового использования, дополняются различными видами сопел, что позволяет регулировать не только мощность выходящего пламени, но и скорость разогрева металлов;
- Безопасность при использовании. Максимальный уровень безопасности достигается путем установки на устройство обратного клапана, блокирующего подачу газовой смеси.
Бытовые горелки чаще всего используются для пайки труб небольшого диаметра, например, для сборки трубопровода к кондиционеру.
Профессиональные горелки в отличие от бытовых инструментов способны нагреть пламя до температуры 1500ºС – 2000ºС. Кроме этого к устройству можно подключить многоразовый баллон, который, как правило, заправляется пропан-бутановой смесью. Для удобства использования профессиональный инструмент устанавливается в специальный ящик, который обеспечивает мобильность устройства. Дополнительно горелка оснащается:
- Вентилем перекрытия поступления смеси, который располагается на ручке-держателе;
- Редуктором для регулировки давления газа в горелке; , по которым можно определить давление газа на входе и выходе из редуктора.
Профессиональный инструмент наиболее часто используется для пайки труб больших диаметров в промышленных масштабах или при необходимости получения более ровного и прочного шва, например, при сборке газопроводов.
В отдельную группу выделяется газовая горелка, работающая на ацетилен-кислородной смеси. Такое устройство может быть как бытовым, так и профессиональным.
Преимуществами использования ацетилен-кислородной горелки являются:
- Увеличенная температура выходящего пламени;
- Экономичность, которая достигается за счет работы в более высоком температурном режиме.
Однако в ацетилен-кислородной горелкой требуется работать предельно аккуратно, так как:
- В помещении, в котором происходит пайка труб, сильно увеличивается уровень загазованности, что приводит к необходимости соблюдения всех норм безопасности (открытые окна, отсутствие легковоспламеняющихся предметов и так далее), в том числе и индивидуальной;
- Вероятность перегрева металла, что приведет к деформации и возникновению дефектов.
Паяльники электрические для пайки медных труб
Электрический паяльник для пайки медных труб удобно применять там, где не возможно применение газовой горелки. Это такие места рядом с кафелем, обоями, горючими материалами и т.д.
По типу нагревательного элемента электрические паяльники делятся на керамические, нихромовые, индукционные и импульсные.
В керамическом паяльнике нагревающим элементом выступает керамический стержень, к контактам которого подведено напряжение. Использование керамики дает следующие преимущества:
- Увеличенный срок службы паяльника, по сравнению с нихромовым;
- Быстрый нагрев с достижением более высоких температур;
- Широкий диапазон регулирования мощности и температуры жала.
К недостаткам керамического паяльника можно отнести высокую хрупкость керамических элементов. Паяльник не выдерживает ударов и падений.
В нихромовом паяльнике нагревательным элементом выступает нихромовая спираль, на которую подается ток низкого напряжения. Спираль менее долговечна, но дешевая и проста в использовании.
В индукционном паяльнике нагревательным элементом служит индукционная катушка, которая разогревает сердечник.
Импульсный паяльник способен быстро (в течение нескольких секунд) разогреть наконечник путем нажатия на кнопку пуска. После окончания процесса пайки кнопка отпускается и паяльник выключается. Наконечником выступает медная проволока, которая включена в цепь с частотным преобразователем и высокочастотным трансформатором.
В зависимости от производителя может работать от разных видов электричества. Паяльники, питающиеся от сети 220В более лёгкие, чем их аналоги, запитанные через понижающие устройства.
При приобретении паяльника нужно обратить внимание на некоторые его технические характеристики. Чем значение мощности паяльника больше, тем быстрей будут, разогревается детали, и проходить их спаивание. От мощности, также зависит то, какой диаметр трубы мы сможем прогреть. Чем она выше, тем больший диаметр труб можно будет спаять.
Составы для пайки
В качестве высокотемпературного припоя используют тонкую медную проволоку, содержащую до 6 процентов фосфора. Температура плавления этого припоя равняется 600-800 градусам Цельсия. А в роли низкотемпературного припоя используется оловянная проволока, которая расплавится даже при 300-400 градусах Цельсия.
Флюс для пайки медных труб можно использовать и в виде отдельной жидкости, наносимой прямо на трубу и муфту, еще до сборки стыковочного узла, и в виде твердого вещества, расплавляемого в зоне пайки. Первый вариант, конечно же, эффективнее второго, да и процесс ввода жидкого флюса реализуется намного проще, чем плавка твердого вещества в зоне пайки.
Паста для пайки медных труб – это тот же флюс, только в виде загустевшей смеси, которую можно нанести на трубу и до процесса стыковки и после него. Причем, как и любой другой флюс, паста не только улучшает адгезию припоя к телу трубы, но и препятствует проникновению пузырей воздуха в стыковочный шов. Ну и после того, как все инструменты и материалы будут собраны, можно приступать к процессу подготовки стыковочного узла.
Перед пайкой трубы необходимо подготовить. Для выполнения этой работы потребуются дополнительные инструменты, такие как:
- Труборез подбирается в зависимости от размеров трубы, которые необходимо нарезать. Некоторые производители выпускают универсальные труборезы, которые подходят для нарезки труб различных диаметров. Чтобы срез получился максимально ровным и аккуратным, труба укладывается строго перпендикулярно режущему элементу.
- Фаскосниматель – специальное оборудование для очистки концов труб после резки. Устройство помогает удалить заусенцы и выровнять деформированную поверхность трубы, что позволяет в результате получить более ровный и прочный шов.
- Труборасширитель. Чтобы соединений труб было максимально надежным, необходимо конец одной из соединяемых труб несколько увеличить в диаметре. Именно для этой цели и используется такое устройство, как труборасширитель.
- Медные трубы применяются для изготовления различных трубопроводов. Чтобы сделать систему сложной конфигурации, понадобится специальный трубогиб.
Все дополнительное оборудование подбирается в соответствии с диаметром медных труб, подлежащих соединению методом пайки. Использовать фаскосниматель, труборез, труборасширель и трубогиб не сложно. С этой задачей легко справится даже начинающий мастер.
Пайка медных труб
Для сборки стыковочного узла в бытовых трубопроводах используются либо специальные фитинги для медных труб под пайку, либо раструбные утолщения на торцах труб. Причем вариант с раструбом выглядит предпочтительнее: ведь в данном случае накладывается всего один стыковочный шов.
Раструбное утолщение можно создать прямо в теле трубы и для этого нужно сделать следующее:
- Во-первых, торцы труб обрезаются с помощью вальцовочного трубореза. И срез торцов обязан быть строго перпендикулярным центральной оси трубы.
- Во-вторых, с торцов первой и второй трубы снимают фаску, используя для этого особый инструмент – фаскосниматель. После чего внутренняя и внешняя часть первой и второй трубы зачищается медной щеткой.
- В-третьих, первый отрезок трубы откладывают в сторону, а второй – зажимают в тисках и вставляют в него калибр труборасширителя. Далее, используя труборасширитель, нужно развальцевать внутренний диаметр второй трубы таким образом, что бы в него помещался внешний диаметр первой трубы. Глубина развальцовки должна равняться диаметру трубы.
После окончания развальцовки на торце второй трубы образуется раструб, готовый принять гладкий торец первой. Причем степень готовности раструба нужно проверять в процессе его изготовления, используя для этих целей гладкий торец первой трубы.
Поле подготовки раструбы или приобретения муфты можно приступать к пайке стыка. При этом необходимо сразу же определится с типом припоя и разновидностью процесса пайки.
Если выбран мягкий припой, то процесс пайки будет выглядеть следующим образом:
- Обработанный и развальцованный под раструб стык собирают, примеряя детали, друг к другу.
- Если компоненты соединения собираются без замечаний, то на внутреннюю поверхность раструба и на внешнюю поверхность трубы наносят слой флюса (пастообразного или жидкого). А сами трубы стыкуют в раструбный узел.
- После сборки узла в дело вступает газовая горелка для пайки медных труб, которой прогревают место стыка до 300-400 градусов Цельсия. Температуру прогрева контролируют по цвету флюса: как только он потемнеет – нужно браться за припой.
- Проволочный припой раскручивают и, выпрямив конец, вносят в зону пайки. Легкоплавкое олово начинает таять при контакте с разогретой трубой. Разогретая масса скользит по флюсу прямо в шов, заполняя пространство между трубой и раструбом. Причем некоторая часть припоя остается в виде наплыва, поверх кольцевого шва. Разумеется, в процессе пайки трубу проворачивают вокруг оси, слегка разогревая место пайки. Греть припой в этом случае не нужно. Ведь температура размягчения олова равняется всего 300-400 градусам Цельсия – то есть – температуре разогретой горелкой трубы.
В итоге, стыковочный шов заполняется припоем, герметизирующим и фиксирующим трубу.
Высокотемпературная пайка медных труб твердым припоем выполнятся немного по-другому. Отличия в процессе пайки проявляются на этапе плавления припоя.
Ну а сама технология высокотемпературного соединения выглядит следующим образом:
- Стыковочный узел обрабатывается пастообразным флюсом и собирается. То есть в раструб вставляется труба или в муфту монтируют сразу две трубы.
- Собранная конструкция прогревается для оплавления флюса и водружается на жаростойкую опорную поверхность.
- Далее, в точку стыка трубы и раструба (муфты) вводится медный припой, разогреваемый газовой горелкой. Размягченная медная проволока налипает на место стыка и растекается по поверхности трубы.
- После первого контакта трубы чуть проворачивается и размягченный горелкой проволочный припой наматывается на следующий участок стыка. И так далее, до образования кольцевого шва.
В итоге, получается чрезвычайно прочный и абсолютно герметичный сварочный шов. И такую технологию соединения стыков можно использовать для пайки не только домашних трубопроводов, но и для линий высокого давления, применяемых в автостроении, машиностроении и самолетостроении.
Читайте также: