Как припаять медь к стали?

Пайка нержавейки с медью

Автор: Игорь

Дата: 25.06.2016

Статья
Фото
Видео

Соединение двух различных металлов, куда относится и пайка нержавейки с медью, всегда является достаточно сложной процедурой. С учетом того, что нержавеющая сталь имеет довольно сложное поредение при температурной обработке, а также плохо взаимодействует с остальными металлами, то для качественного результата спаивания нужно подбирать четко выверенную технологию. Если с медью, как правило, проблем не возникает, то с нержавеющей сталью это бывает нередко.

Пайка нержавейки с медью

Сам процесс регулируется ГОСТ 17349-79, но здесь есть одна очень важная особенность. Ведь у каждого металла свои особенности соединения при данном процессе, так что для них требуется использовать различный припой и флюс, подобранный под их параметры. Но при соединении различных металлов требуется брать какие-либо средние или узкоспециализированные материалы.

Такой вид пайки применяется как в домашних условиях, так и в промышленных, для создания герметичных емкостей, припаивания медных трубок и прочих вещей. Данный процесс встречается не так часто, как остальные виды пайки, но при необходимости следует знать все особенности такого метода.

Можно ли спаять нержавейку с медью?

Пайка меди с нержавейкой хоть и является достаточно сложным процессом, но и это все же возможно. Дело в том, что соединение нержавейки с нержавейкой и меди с медью происходит намного чаще, так как итоговое качество соединение выходит значительно лучше. Но в различных ситуациях, когда требуется сделать такое соединение, то приходится уступать качеством. Специально для подобных случаев выпускают особые припои, которые позволяют сделать надежное соединение, отвечающее эксплуатационным требованиям. Если для других типов пайки использование флюса далеко не всегда обязательно, то здесь требуется провести полный спектр процедур, включая лужение, а также использовать все дополнительные материалы.

Преимущества

Данный метод позволяет решать сложные технологические операции;
Это один из немногих способов достичь подобного соединения;
Сама процедура происходит достаточно быстро и не требует дополнительных инструментов, так как для этого достаточно обыкновенной горелки;
Современные разработки припоев обеспечивают относительно высокую совместимость металлов при спаивании;
Процесс доступен как для домашнего проведения, так и для промышленных потребностей.

Недостатки

Качество пайки уступает другим методам по надежности;
Трудно подобрать правильный припой;
Флюс быстро окисляется, так что действия приходится проводить, не затягивая начало температурной обработки;
Зачастую используются легкоплавные припои, что делает процесс обработки более сложным, так как нужно четко отрегулировать температуру и следить, чтобы ничего не растеклось.

Способы

Существует несколько способов, как сделать соединение такого рода и зависят они больше не от того какой используется припой для пайки нержавейки с медью, а от инструмента обработки. Таким образом, в качестве основных выделяются два – пайка паяльником и горелкой.

В первом случае, при использовании паяльника, данный инструмент используется для относительно небольших деталей. Им удобней соединять небольшие вещи, так как нет риска перепалить их слишком большой температурой. В то же время сам паяльник уступает по мощности горелке и не может работать с твердоплавными материалами. Также им неудобно обрабатывать большие поверхности, так как в данном случае процесс будет слишком длительным и флюс может окислиться уже к тому времени.

Горелка является более часто используемым способом. Ею может проводиться пайка нержавейки с медью латунью и другими припоями. Здесь можно легко обрабатывать большие поверхности, делать герметические соединения. Сам процесс происходит намного быстрее, чем с паяльником, а также появляется возможность подогреть заготовки до нужной температуры. Скорость проведения процедур не позволяет флюсу окисляться.

Пайка меди с нержавейкой горелкой

Выбор припоя

От правильного подбора припоя зависит итоговый результат работы, так как он обеспечивает заполнение места соединения, которое должно быть полностью покрыто материалом, что должен быть хорошо схвачен на поверхности. Одним из самых простых вариантов является пайка нержавейки латунью. Ведь это очень распространенный припой, который используется также и для пайки нержавейки с нержавейкой. В некоторых случаях его можно использовать без флюса.

Он уступает другим по своим свойствам, но является более распространенным и доступным, так что он подходит преимущественно для простых соединений, на которых не лежит большая ответственность.»

Также проходит пайка нержавейки медно-фосфорным припоем, который улучшает качества соединения с медью. Это более дорогостоящий материал, но для ответственных соединений подходит лучше.

Оловянно-серебряный припой, такой как Castolin 157, является отличным способом пайки, но стоимость материала является более высокой, чем у остальных.

В самых простых случаях может использоваться радиотехнический припой, но по технологии производства лучше выбирать специализированные расходные материалы.

Технология пайки нержавейки с медью

Пайка нержавеющей стали латунью, или другими припоями, начинается с подготовки поверхности.

Материал нужно очистить от всего лишнего и снять все налеты, очистить от жира и возможной ржавчины;
Затем подготовить флюс, подвергнуть лужению места соединения заготовок и сам припой;
После того, как флюс будет нанесен на места соединения, следует приставить в нужное место заготовку и выложить припой;

Не следует затягивать этот процесс, так как флюс имеет свойство окисляться.»

Затем следует постепенно подогревать все горелкой, пока припой не начнет плавиться;
Нужно следить, чтобы он равномерно растекся по поверхности соединения;
Дать остыть естественным способом.

Контроль качества

Качество пайки контролируется по ГОСТ 19249-73. Существует несколько основных профессиональных методов, которые включают:

Радиоскопический метод;
Радиационный контроль;
Технический осмотр.

Техника безопасности

При работе с горелкой следует следить за соединением баллона с газом и его местом положения, так как он представляет собой наибольшую опасность. Также нужно аккуратно обращаться с горячими предметами, которые могли не остыть после пайки. Не стоит контактировать с флюсом непосредственно, а лучше использовать защитные перчатки.

Особенности пайки меди

Общая информация
Инструменты и материалы
Как паять?
Рекомендации

Особенности пайки меди нужно знать всем, решившим организовать домашнюю мастерскую. Зная, чем и как спаять медь с нержавейкой в домашних условиях, легко избежать множества ошибок. Не менее важно выяснить, как паять медь паяльником с латунью и другими материалами.

Общая информация

Прежде чем приступать к пайке меди, необходимо внимательно изучить ее методику. Попытки сразу использовать паяльник или другое оборудование точно ни к чему хорошему не приведут. Ответственные специалисты обязательно изучают тематические ГОСТы:

17325-79 (базовые определения и термины);
17349-79 (ключевые способы и методы);
19249-73 (виды соединений, получаемых пайкой);
859-78 (основные марки меди);
19250-73 (типы паяльных флюсов);
7219-83 (технические параметры бытовых паяльников).

Пайка меди проводится двумя ключевыми способами. При высокотемпературной методике производится нагрев до 900 градусов. Подобный подход дает очень хорошие результаты на трубах высокого давления. Разумеется, тут нельзя обойтись без специальных материалов — рядовой припой не справится с такой задачей. А в идеале под каждое конкретное задание должен подбираться свой тип припоя.

С инженерной точки зрения пайка представляет весьма сложный физико-химический процесс, при котором достигается неразборное соединение. Часть детали под воздействием нагретого вещества будет плавиться, при этом происходят такие частные процессы, как:

смачивание;
растекание;
насыщение зазора;
кристаллизация.

То, насколько прочным окажется стык, зависит от появляющихся химических связей между соприкасающимися слоями, а также между отдельными частицами. Преимущества пайки таковы:

возможность связывать произвольное сочетание металлов;
возможность начинать работу независимо от того, до какой температуры сначала прогреты изделия;
возможность связать металлические и неметаллические вещества;
доступность соединений для последующей распайки;
сравнительно точная выдержка геометрии и габаритов изделия;
минимизация внутренних напряжений и риска коробления;
механическая крепость;
довольно высокая производительность (особенно при капиллярной пайке).

Медь паять легче, чем многие другие металлы. Ее поверхность очищается от грязи без всяких проблем. Реакция разогретой на воздухе меди с кислородом и другими контактными веществами практически отсутствует. Потому можно отказаться от различных флюсов сложного состава. Трубопроводы паяют в основном по «капиллярной» методике, что усложняет отбор труб по геометрическим показателям, однако позволяет добиваться исключительно высоких результатов.

Важные особенности имеет пайка медных шин. Нахлест в этом случае должен быть равен сечению обрабатываемых деталей как минимум. В идеале нужно делать на 50% больше, потому что приходится еще готовить отверстия под болты и стягивать изделия. Можно и ряд мелких крепежей в два ряда вкрутить — тогда прочность дополнительно возрастет. Лужение производится отдельно для каждой части, чтобы припой гарантированно затек в щель.

Инструменты и материалы

В промышленной практике используются разнообразные методы соединения деталей из меди. В домашних условиях можно воспользоваться обычным электрическим паяльником. Кроме него потребуются еще такие принадлежности и оборудование:

флюс;
твердый припой;
щетка из металла;
комплект кисточек;
устройство для разрезания труб (ручного или автоматизированного типа);
горелка на природном газе.

Читать еще: Углеродистая сталь и нержавеющая сталь сравнение

Мощность используемой техники определяется тем, насколько высока температура плавки расходников. Роль флюса состоит в том, чтобы предотвращать формирование оксидных пленок на соединяемых участках. Еще одна его функция — усиленное распределение припоя по будущему шву. В качестве припоя полезнее всего пользоваться оловом. Оно плавится при сравнительно низкой температуре, что делает работу удобнее. Иногда пользуются серебряным составом, но несмотря на свою привлекательность, он стоит дорого.

В чистом виде серебро не применяют, его перемешивают с оловом и/или с медью. Мягким припоем пользуются только в тех случаях, когда надо соединять водопроводные трубы. При этом действуют два важных ограничения: на диаметр канала — до 10 см, и на температуру прогрева частей — до 130 градусов. В разряд мягких припоев входят:

свинцово-оловянные сплавы (это наилучший вариант);
композиции с небольшим вхождением олова;
композиции специального состава.

Твердые припои используют, чтобы получить максимально крепкий и стабильный шов. В эту группу входят медно-цинковый сплав, сочетание меди с фосфором и сама чистая медь. Для наибольшей стабильности соединения целесообразно применять многокомпонентные смеси. Если нужно паять медные проводящие жилы, то придется пользоваться графитовым электродом. В таком варианте можно вовсе отказаться от припоя и флюса.

В ряде случаев для пайки меди применяется бура. Она делится на 2 ключевых типа — А и Б. Что немаловажно, оба вещества химически недостаточно устойчивы. Хранить их больше 6 месяцев не рекомендуется. Для пайки бура типа Б подходит несколько лучше.

В промышленных условиях и даже в некоторых продвинутых мастерских широко применяется пайка лазером. Подобный подход часто применяют ювелиры, потому что для них важна точность и возможность работать даже на очень ограниченных участках. По той же самой причине лазерное оборудование ценят и радиомонтажники. Нагрев строго заданной области позволяет исключить негативные изменения в смежных частях изделия. Никаких посторонних звуков не будет, как не будет и загрязнений на обрабатываемых участках.

Для работы с медными трубами широко применяют еще и пруток. Стоит учесть, что он позволяет также оценивать изменение температуры трубчатых изделий. Они достаточно прогреты, если пруток начинает плавиться сразу при касании. Чтобы процесс шел лучше, пруток иногда дополнительно нагревают горелкой. Важно: хороший результат достигается только при достаточной чистоте поверхности.

Пайка меди в домашних условиях своими руками

Пайка является одним из самых старейших способов надежного крепления металлических деталей, который был открыт чеканщиками из Египта более пяти тысяч лет назад. Суть этого метода заключается в создания неразъемного соединения металлов с помощью поверхностной диффузии, путем заполнения швов припоем, который представляет собой легкоплавкий материал с температурой плавления намного меньшей, чем у соединяемых деталей.

Отличным материалом для работы является медь, очистка поверхности которой не требует применения агрессивных веществ. Поэтому пайка меди в домашних условиях своими руками получила широкое распространение при необходимости ремонта предметов хозяйственного обихода и различных радиотехнических устройств.

Свойства медных сплавов

Медь является самым универсальным и доступным материалом. Положительные свойства металла обеспечивают широкое применение его сплавов во многих отраслях промышленного производства.

К таким свойствам относятся:

Электропроводность меди является основным качественным показателем, который обуславливает ее повсеместное применение. Коэффициент электропроводности материала из меди превышает характеристики многих инженерных металлов. Добавление легирующих элементов и примесей в состав чистого металла уменьшает его проводимость, но значительно повышает прочность.
Свойство теплопроводности, как и электрические характеристики, также зависит от процентного содержания примесей в медном сплаве.
Коррозийная устойчивость меди определяется свойствами поверхностной пленки, которая малочувствительна к внешнему воздействию, поэтому и защищает эффективно основной металл от разложения. Медь устойчива к органическим кислотам, солевым и щелочным растворам, а вот азотные и неорганические кислоты способны разрушать структуру этого металла.
Пластичность материала при его изготовлении или механической обработке (штамповке, прокатке) может значительно снижаться. Это свойство легко возвращается путем отжига металла, то есть его нагрева до 600–700 градусов с последующим охлаждением в естественных условиях.
Внешний вид и цвет медных сплавов имеют характерный оттенок, который может существенно изменяться под воздействием погоды и атмосферных явлений. Медь имеет специфичный цвет от оранжево–розового оттенка до темно–бронзовой окраски. Атмосферное влияние может спровоцировать окрашивание поверхности вплоть до зеленого цвета. Некоторые медные сплавы широко используются в декоративных целях.

Хочется отметить, что процесс соединения разнообразных медных проводов не вызывает особой сложности, даже у людей, не имеющих опыта работы с паяльником. Поэтому полезнее будет остановиться на пайке металлических труб.

Методы пайки деталей из меди

Неразъемное соединение труб на промышленных предприятиях, как и пайка меди в бытовых условиях производится двумя способами:

Высокотемпературный метод применяется при соединении медных деталей трубопроводов, работающих с большой нагрузкой. Этот способ расплавление припоя подразумевает при температуре 600–900℃.
Низкотемпературный способ используется для пайки меди в домашних условиях. Место пайки при использовании мягкого припоя нагревается до 450℃, а применение твердого припоя требует нагрева свыше 450℃.

Технология пайки

Весь процесс пайки меди можно условно разделить на подготовительные операции и непосредственно сам этап соединения деталей. Основные операции соединения:

Качественную резку труб легче осуществлять с помощью резака. Для этого его необходимо установить на обрабатываемую поверхность так, чтобы режущий ролик точно совпадал с линией разреза. Зажимным винтом поджимаем режущую плоскость к изделию, поворотом вокруг оси изделия осуществляем разрез металла. После двух оборотов вращением винта прижимаем резак к трубе. Обрезку меди можно производить и обычной ручной ножовкой по металлу, но добиться перпендикулярности среза будет очень сложно.
Затем необходимо снять внутреннюю и наружную кромки детали. Внутренняя фаска удаляется для уменьшения сопротивления потоку газа или воды, а наружная кромка удаляется для облегчения процесса сборки изделия. Такие операции могут выполняться специальными приспособлениями как встроенными в резак, так и отдельными устройствами.
Далее нужно зачистить кромки от окислов. Механическая очистка внутренней части трубы производится специальным ершиком, сеткой или наждачной бумагой, навернутой на штырь. Внешняя поверхность очищается либо устройством с отверстием, обрамленным металлической щеточкой, либо мелкой абразивной бумагой. После очистки поверхности необходимо удалить остатки пыли и абразива, которые снижают качество пайки меди.
Удалив мусор, нужно нанести на поверхность флюс, причем пастообразный состав наносят кисточкой. Далее сразу соединяем детали.
При сборке детали поворачивают друг относительно друга, чтобы флюс полностью распределился по поверхности, а элементы изделия закрепляются в удобном для пайки положении. Излишки флюса удаляются хлопчатобумажной ветошью.
Перед нагреванием места пайки нужно снять все резиновые и пластмассовые элементы, которые могут пострадать при нагреве.
Пламя горелки должно быть нормальным. Сбалансированное пламя горелки для пайки меди имеет небольшую величину и ярко-синий цвет. Место соединения нужно прогревать равномерно, плавно перемещая пламя со всех сторон изделия. При достижении оптимальной температуры плавления, припой начинает расплываться. После полного заполнения швов припоем, горелку необходимо отнести от места пайки меди и дать возможность соединению остыть естественным путем.
Завершающим этапом будет удаление остатков флюса влажной ветошью, пропитанной спиртовым раствором.

Чтобы произвести пайку металла в домашних условиях, кроме подготовленных деталей, необходимо наличие инструмента для разогрева, а также соответствующего флюса и припоя.

Инструменты для нагрева места соединения

Существует несколько способов нагрева спаиваемых деталей. Самыми распространенными считаются методы разогрева места соединения с помощью паяльника, газовой горелки или строительного фена. Применение этих инструментов является оптимальным для проведения качественной работы в домашних условиях.

Применение паяльника

Паяльник представляет собой устройство, в котором жало нагревается до необходимой температуры под действием электрической энергии. Подбор устройства по мощности осуществляется в зависимости от толщины соединяемых деталей.

Используется паяльник в основном при низкотемпературной пайке. Нагрев металла и припоя происходит за счет тепловой энергии наконечника устройства. Жало прижимается плотно к месту соединения металла, в результате чего происходит его разогрев и плавление припоя.

Газовая горелка

Горелка является самым универсальным видом оборудования для нагрева места пайки. К этой категории относятся также и паяльные лампы, которые заправляются керосином или бензином.

Читать еще: Чем отличается сталь от железа?

Существует несколько разновидностей газовых горелок для пайки меди от высокопроизводительных моделей до бытовых устройств:

с одноразовой емкостью;
с применением баллона стационарного типа;
ацетилен-кислородные горелки, которые составляют целые агрегаты для пайки медных труб.

По мощности горелки классифицируются так:

для нагрева металла и пайки мягким припоем (бытовые);
для проведения работы мягким и твердым припоем (полупрофессиональные);
для осуществления пайки твердыми припоями (профессиональные).

Использование строительного температурного фена позволяет производить пайку легкоплавким припоем. Этот инструмент способен выделять струю горячего воздуха до 650 ℃.

Разновидности флюсов

Для образования качественного и надежного соединительного шва применение флюса имеет огромное значение. Он представляет собой состав, который способствует хорошему растеканию припоя, при этом очищая поверхность детали от окислов и грязи. Важной функцией флюса считается защита от попадания кислорода к месту пайки, что значительно повышает сцепление припоя с поверхностью металла.

По содержанию активных веществ флюс для пайки меди может быть следующих разновидностей:

кислотным;
бескислотным;
активированным;
антикоррозийным.

Для создания прочного соединения флюс должен отвечать нескольким требованиям:

Плотность и вязкость состава должна быть ниже, чем у припоя.
Нанесенный флюс, независимо от вида, должен равномерно размещаться по всей поверхности соединения.
Эффективно растворять оксидную пленку, предотвращая ее повторное появление на изделии.
Не должно происходить разрушение состава под воздействием высоких температур.
Способность производить пайку как на горизонтальных поверхностях, так и на вертикальных стыках.
И конечно, способствовать созданию аккуратного внешнего вида соединительного шва. Процесс пайки меди серебром проходит наиболее успешно при использовании флюсов, в состав которых входят фтористые соединения калия и бора.

Виды припоев

В качестве припоя для пайки меди могут применяться некоторые чистые металлы, а также их сплавы. Для создания надежного контакта припой должен хорошо смачивать основной металл, в противном случае произвести пайку невозможно.

Температура плавления припоя меньше такого же показателя соединяемых металлов, но выше той, при которой сочленение будет прочным.

Легкоплавкие припои

Расплавление легкоплавких (мягких) припоев происходит до 450 ℃. К этой группе относятся материалы, состоящие из свинца и олова в различной пропорции. Для придания составу специальных свойств могут добавляться кадмий, висмут, сурьма.

Оловянно–свинцовые припои не очень прочные, поэтому почти не используются при пайке деталей с большой нагрузкой или эксплуатируемых при температуре более 100 ℃.

Тугоплавкие припои

К этой группе принадлежат припои на основе серебра и меди. Медно–цинковые припои используются для соединения деталей со статической нагрузкой, потому что обладают определенной хрупкостью.

Процесс пайки меди латунью осуществляется с помощью твердого медно–фосфорного припоя.

Серебряные виды припоев относятся к наиболее качественным материалам. Такие сплавы могут содержать кроме серебра, цинк и медь. Эти припои применяются для соединений заготовок, которые работают в условиях ударов и вибраций.

Недопустимые ошибки при пайке

Причиной некачественного соединения двух деталей чаще всего становится спешка, поэтому нужно не забывать контролировать кромки изделия на отсутствие посторонних мелких предметов, которые могут образоваться после резки.

При нанесении флюса стараться не пропустить ни одного малейшего участка поверхности, ведь любой дефект может стать причиной плохого контакта. Если какой-нибудь участок поверхности будет слабо прогрет, то это приведет к слабому сплавлению двух металлов. Перегрев может привести к сгоранию флюса и образованию окалины или окиси на месте пайки, что влияет на ее надежность.

Пайка медного материала не представляет особой сложности, даже для новичка. Главное — строго соблюдать все технологические этапы, не забывая при этом о мерах безопасности при проведении работ с горючими элементами.

Пайка меди

Сварка меди – не самое оправданное технологическое решение. Обладающий специфическими характеристиками металл при нагреве склонен к образованию соединения с кислородом и водородом, которое принято называть закисью меди. Насыщение зоны сварного шва водородом приводит к появлению значительного количества трещин и снижению качества соединения. С учётом вышесказанного, нет ничего удивительного в том, что капризный материал часто удобнее соединять пайкой. Этот процесс не требует наличия сложного оборудования и пайка меди своими руками в домашних условиях возможна так же, как и на производстве. Главное, выбрать правильный инструмент, приобрести подходящие материалы и накопить опыт.

Зависит от задачи

Выбор используемых инструментов и материалов, прежде всего, зависит от выполняемых работ.

Одно дело, если речь идёт о пайке проводов или электронных схем. Энергии на их прогрев тратиться немного, а зона соединения ограничена. Тут вполне можно обойтись электрическим паяльником, обычным оловянно-свинцовым припоем и канифолью в качестве флюса.
Иные проблемы приходится решать, соединяя между собой детали значительной толщины и массы. Они поглощают значительное количество тепла и, за счёт высокой теплопроводности, быстро остывают, отдавая тепло в атмосферу. Решить проблему помогают газовые горелки или паяльные лампы, а также флюсы, обладающие более высокой эффективностью, чем традиционная канифоль.

Прежде чем приступать к подбору оборудования и материалов, следует определиться с характером предстоящей задачи и её объёмом.

Классический пример

Рассмотрим вариант, который можно считать классическим. Эластичную, обладающую высокой коррозионной стойкостью и даже бактерицидными свойствами, медь хорошо подходит для изготовления труб. Такие трубы – это оптимальный выбор для оборудования водопроводов, применения в пищевой промышленности, а также в различных гидравлических системах. Сделать новые или восстановить повреждённые детали можно с помощью пайки.

Выбор инструмента

Если речь идёт об изделиях значительного размера, отложим электрический паяльник, температура которого достигает максимум 500 градусов Цельсия, в сторону, и приступим к выбору газовой горелки, поскольку паяльные лампы менее удобны для работы. Тут следует учитывать следующие критерии:

Температура пламени. Если для домашней мастерской можно ограничиться покупкой устройства, в котором этот параметр достигает 1000 – 1500 градусов, то профессионалу нужно, чтобы температура доходила до 2000 градусов. Это позволит работать с деталями большого размера и использовать тугоплавкие припои и флюсы.
Форма и размер пламени. Для точечных работ важно, чтобы оно имело карандашную форму, и было как можно компактнее. Но для пайки больших объёмов меди используется широкое вихревое пламя. Удобно, когда газовая горелка имеет несколько сменных сопел и систему регулировки, позволяющие производить точную настройку.
Удобство. Для домашней надобности подойдут и устройства, устанавливаемые на портативные газовые баллоны. Но в производстве лучше применять горелки, присоединяемые к большим газовым баллонам с помощью шланга. Они удобнее в использовании и рассчитаны на долговременную эксплуатацию.

В комплекте с горелкой должен поставляться кронштейн для закрепления сменных жал и сам комплект жал различного размера и сечения. Некоторые пытаются изготовить горелку своими руками. Но это требует специальных знаний и точных расчетов. Гораздо проще купить уже готовый инструмент.

Если припой, то какой

Определившись с инструментом, приступаем к выбору припоя. Прежде всего, следует убедиться, что материал соответствует определённому температурному режиму. По своим характеристикам припои условно делятся на три группы.

Низкотемпературные. Их стоит предпочесть, если паяльник или горелка неспособны обеспечить хороший прогрев. Однако прочность соединения в этом случае будет не слишком высокой. Для деталей, работающих под большими нагрузками, такой вариант не подходит.
Среднетемпературные. Если паяльная горелка обладает достаточной мощностью, используя такой материал удастся наложить прочный шов с приемлемыми эксплуатационными свойствами. Но, по ряду причин, такие составы не получили широкого распространения.
Высокотемпературными. Как правило, при их применении достигается самая высокая прочность соединения. Следует помнить, что не все сплавы меди способны выдержать значительный нагрев. Всё будет зависеть от соединений, входящих в их состав. Но если требуется, чтобы получившийся шов выдерживал высокие нагрузки, придётся остановить свой выбор именно на таком варианте.

Но не только температура плавления отличает один припой от другого. Не менее важен их химический состав. Наиболее распространена пайка меди твёрдым припоем. В ходе такой работы используются смеси, приготовленные по различным рецептам. Они разделены на несколько основных категорий.

Оловянно-медные и серебряно-медные. Это – достаточно простые в применении низкотемпературные припои.
Медно-фосфорные. Эти высокотемпературные припои удобны тем, что при необходимости могут использоваться без флюсов. Но при низких температурах его механические свойства ухудшаются и, как следствие, падает прочность соединительного шва.
Медно-серебряно-цинковые. Они также обладают высокой тугоплавкостью. Среди их достоинств – хорошая пластичность и высокая коррозионная стойкость.
Высокотемпературные серебряные припои обладают хорошими механическими свойствами, однако, для их применения обязательно необходим флюс. Важным недостатком является и высокая стоимость материала.

Читать еще: Из какой стали делают напильники?

При обилии предложений на рынке, изготовление припоя своими руками не слишком оправдано.

Для изготовления водопроводов и изделий, контактирующих с пищей, использовать составы, содержащие свинец, недопустимо. Причина очевидна – свинец ядовит. Отдельной проблемой является пайка нержавейки с медью. Но и она решается правильным выбором припоя и флюса.

Флюс решает многое

Лучшими флюсами для пайки меди следует считать активные составы, вроде ЗИЛ-2 или Ф-38Н. Хорошо подходят ортофосфорная кислота или паяльный жир. Даже с учётом высокой коррозионной стойкости металла места соединения после окончания работ необходимо как следует промыть. От выбора флюса для пайки зависит и надёжность соединения с нержавеющими сталями или алюминиевыми сплавами.

Чёткие действия

В процессе пайки следует обязательно соблюдать чёткую последовательность операций.

Поверхность металла зачищается от грязи и окислов, после чего обезжиривается. Для этого в ход идут металлические щётки, различные абразивы и растворители. Как вариант – спирт.
Детали тщательно фиксируются. Если идёт речь о пайке труб, рекомендуется зафиксировать их с помощью специальных струбцин. Это важно не только при выполнении соединения встык, но и в том случае, когда трубы вставляются одна в другую.
Металл как следует прогревается. Только после этого, если есть необходимость, на его поверхность наносится флюс. Проще всего это сделать с помощью кисточки.
Распределить по поверхности труб заранее измельчённый припой невозможно. Поэтому наносить его следует постепенно, наращивая массу и равномерно распределяя состав по поверхности детали. Следует следить за тем, чтобы материал не приставал к жалу, своевременно производя очистку инструмента. Следует следить за тем, чтобы не оставалось пропусков, а шов получился герметичным.

Соединённые таким образом трубы или другие детали из меди будут способны выдерживать значительные нагрузки и прослужат долго.

Зачем нужна паяльная паста

Что до применения пасты для пайки, то такой материал характеризуется низкой температурой плавления. Применяется он, как правило, в радиоэлектронике. Получившиеся соединения не могут похвастаться высокой прочностью, но обладают хорошей электропроводностью. Поскольку в составе пасты есть уже и флюс и припой, с её помощью можно быстро выполнить большое количество паек небольшого размера, используя обычный электрический паяльник.

Главное – терпение

Собираясь освоить пайку меди своими руками, следует запастись терпением. Эта технология требует опыта и мастерства, которые не приходят сразу. Неудавшиеся первые попытки – это вовсе не повод, чтобы расстраиваться. Тренируйтесь, и момент, когда у вас всё получится, обязательно наступит.

Пайка меди в домашних условиях

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

Теория

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

Фото — медные соединения

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

Высокотемпературное;
Низкотемпературное.

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

Фото — медные элементы

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

Фото — процесс пайки

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

Инструменты для пайки

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

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

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

Фото — горелка

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

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

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

Фото — флюс-паста

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

Фото — паяльник

Сварка

Рассмотрим, как осуществляется трубная пайка меди и своими руками:

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

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

голоса

Рейтинг статьи