Пайка меди с использованием газовой горелки

Технологическая операция пайки медных трубок газовой горелкой осуществляется с помощью специального припоя, который способствует созданию неразделимого соединения. Температура плавления применяемого припоя намного ниже материала заготовок. Благодаря появлению капиллярного эффекта возникает равномерное распределение припоя. Чтобы улучшить качество пайки меди, поверхность обязательно зачищают.

Специальный инструмент

Чтобы создать герметичное соединение между деталями различного назначения, используется горелка для пайки медных труб твёрдым припоем.

Это устройство отличается несколькими положительными характеристиками:

  • экономичность,
  • безопасность,
  • регулировка пламени,
  • лёгкое обслуживание.

Газовые аппараты для сварки делятся на несколько видов.

Решающее значение при выборе имеют:

  • тип газа,
  • производительность,
  • мощность.

Для большого объёма работы используются мощные устройства, оснащённые стационарными баллонами. Когда требуется выполнить несколько ручных операций, применяется паяльник и горелки газовые для пайки с одноразовым баллоном.

Ацетиленовые системы используются для паяльных работ с применением твёрдого припоя, когда требуется запаять большие диаметры.

Температура плавления применяемого припоя становится определяющим фактором при подборе горелки. Чтобы паять медные трубки твёрдыми припоями, используются профессиональные виды газовых горелок. Для работы с более мягкими припоями операцию выполняют полупрофессиональным устройством.

Для каждого типа пайки применяются разнообразные газовые смеси. Например, газ-воздух подаётся в системы небольшого веса и компактных габаритов. Такое оборудование для пайки медных труб обрело большую популярность, особенно когда нужно запаять трубы малого диаметра.

Газ-кислород позволяет проводить пайки деталей любого диаметра. Смесь может работать с любым материалом. Этот комплект, имеющий стационарное крепление баллонов, используется на профессиональных станциях.

Инструмент для проведения пайки

Для достижения высококачественной пайки, необходимо иметь специальное оборудование. К нему относятся:

  • Труборез.
  • Фаскосниматель.
  • Труборасширитель. Позволяет не использовать фитинги. Расширяет торец трубы.
  • Металлический ёрш.
  • Отражатель пламени. Крепится прямо на сопло. Даёт возможность пользоваться горелкой около горючих материалов, сохраняет тепло, способствует равномерному прогреву медной трубки.

Выбор газовой горелки

Мастер подбирает оборудование, учитывая все требования разработанного технологического процесса. По мощности горелки определяют тип баллончика. Он бывает двух видов: стационарный и ацетилен — кислородный.

Профессиональные горелки используют твёрдый припой. Для работы в бытовых условиях применяются газовые горелки с мягким припоем. Применение полупрофессиональных систем позволяет паять детали независимо от того, какой припой. Также горелку можно изготовить самостоятельно.

Специальный электрический термофен позволяет пользоваться мягким припоем. Этот инструмент даёт возможность сохранять определённое значение температуры плавки. В случае необходимости её можно регулировать. Специальные насадки направляют струю нагретого воздуха на конкретный участок детали.

Сегодня промышленность выпускает большой ассортимент горелок, однако все они имеют одинаковые базовые компоненты:

  • фиксирующие приспособления для установки баллона,
  • головки,
  • редуктор,
  • регулятор струи газа,
  • форсунки,
  • переходник,
  • наконечник.

Температура плавления у бытовых горелок — 2019 —1500 градусов, у промышленных — 2019 — 2019 градусов.

От используемой газовой смеси зависит тип горелки:

  • Пропановые. Получили самое большое распространение.
  • Работающие на MAPP-газе. Отличаются поддержкой мягкого топлива, высокоэффективным сжиганием газа.
  • Ацетилен — кислородные. Оснащаются стационарно зафиксированными газовыми баллонами. Часто применяются для создания магистрального трубопровода.

Самыми удобными считаются горелки, работающие с одноразовыми газовыми баллонами. Они способны работать, независимо от вида газовой смеси. Регулировка струи газа осуществляется поворотом ручки вентиля редуктора.

В отличие от стационарных установок горелки, имеющие хороший одноразовый баллон, обладают несколькими положительными качествами:

  • Лёгкая транспортировка.
  • Простое обслуживание.
  • Не требует наличия электричества.
  • Выполняет разные задачи, за счёт крепления нескольких видов сопел.
  • Управление силой пламени.
  • Полная безопасность. Благодаря обратному клапану происходит быстро перекрывание подачи газа.
  • Высококачественная пайка.

Единственным недостатком этих систем считается необходимость установки нового баллона после окончания работ.

Технология пайки

Для достижения качественной пайки с использованием газовой горелки, необходимо соблюдать определённые правила:

  • Поверхность деталей должна быть очищена от грязи. Категорически запрещается пользоваться царапающими материалами.
  • Для исключения попадания воздуха внутрь шва, поверхность сцепления должна быть покрыта флюсом.
  • Нагрев деталей должен происходить равномерно. Припой не должен перегреваться. Соединение получится низкого качества.
  • Между поверхностями припаиваемых труб должен оставаться зазор (25— 125 мкм.).
  • Чтобы в дальнейшем не появилась коррозия, флюс должен быть удалён.

Среди продукции из цветных металлов особое место занимают медные трубы, которые не боятся коррозии и отлично переносят агрессивные среды. С их помощью можно решать специфические задачи, которые не под силу любому другому материалу. Высокая ответственность возлагается на качество соединения изделий данного типа между собою, для чего применяется несколько технологий.

Области применения

Чаще всего трубы из меди применяют для транспортировки газа и в качестве водопроводов. Производство газового оборудования, тормозных и гидравлических систем, автокондиционеров и теплообменников невозможно представить без медного трубопроката.

Тот факт, что медные трубы можно надежно соединить, не используя при этом сварку, делает их привлекательным вариантом для создания транспортных магистралей для вязких горючих сред. При этом речь идет не только о бытовых системах. К примеру, из меди довольно часто изготовляются топливопроводы для автомобилей.

Медь очень удобна для обустройства водопроводов, так как она не боится коррозии при постоянном контакте с влагой. Для подобных систем характерна значительная продолжительность срока службы, без необходимости ремонтных мероприятий.

Также следует отметить стойкость труб из меди к повышенному давлению (до 230 атм.), по сравнению с изделиями из пластика или стали. Особенно ценится их способность хорошо переносить замерзание. Изделия хорошо переносят воздействие хлора и обладают антисептическими свойствами.

Методы соединения

Для коммутации медных труб между собой могут применяться несколько способов, зависящих от места проведения работы и требований к трубопроводу (он может быть монолитным или разборным).

Варианты монтажа соединений:

  • сварка;
  • пайка;
  • фитинги.

Сварка медных труб осуществляется при помощи графитовых, вольфрамовых, медных или угольных электродов. Для организации соответствующих условий потребуется наличие азота, аргона или гелия. Работа проводится сварочным аппаратом постоянного тока или специальной горелкой. Этот метод имеет один серьезный недостаток, который заключается в значительном различии характеристик сварочного соединения и материала трубы. Это касается как химического состава и молекулярной структуры, так и способности проводить электричество и тепло. Доверять такую работу нужно только квалифицированному специалисту, так как любая ошибка может привести к расхождению шва.

Вместо довольно сложной для реализации сварки в обычных условиях практикуется пайка медных труб. Для этого используется газовая горелка или паяльная лампа. Существует низкотемпературная и высокотемпературная спайка, которые различаются типом припоя и режимом реализации.

Для создания неразъемного соединения медных труб используются также пресс-муфты и обжимные фитинги. Припой здесь заменен переходным кольцом. В первом случае для обжима применяются специальные клещи, во втором – накидные гайки (их зажимают с помощью ключа). Во время закручивания гаек необходимо добиться состыковки торцов медных трубок между собой. Благодаря притиранию металла достигается создание плотного и прочного соединения. Если надеть муфту правильно, соединение не будет протекать длительное время.

Подробнее о капиллярной пайке

Чаще всего в бытовых условиях медные трубопроводы организовываются с помощью капиллярной пайки. Сутью этого метода выступает так называемый капиллярный эффект, предусматривающий возможность поднятия жидкости (жидкого припоя) при помощи адгезии. Главным условием является то, чтобы смоченные стенки были разделены небольшим расстоянием.

Организация стыковочного узла для медных труб в бытовых условиях осуществляется с помощью специальных фитингов для пайки или раструбных утолщений. Раструбный способ считается более надежным, так как речь в таком случае идет о создании всего одного стыка. Исходя из этого, если есть возможность, вместо фитингов рекомендуется использовать раструбные соединения.

Порядок подготовки раструбов

Обрезка труб по размеру осуществляется вальцовочным труборезом. Важно добиться строгой перпендикулярности торцевых срезов по отношению к центральной оси.

Далее снимают фаску с обоих концов. Для этого потребуется наличие особенного приспособления – фаскоснимателя. Дальнейшая зачистка внутренних и наружных поверхностей соединяемых труб реализуется медной щеткой.

Вставив один из отрезков трубы в тиски, производят его развальцовку, чтобы добиться свободного погружения в него второго отрезка. Для этой цели используется специальный труборасширитель соответствующего диаметра.

Результатом развальцовки является обустройство раструба на одном из концов медной трубы. Тестирование уровня его готовности по ходу процедуры проводится периодическим погружением другого, гладкого конца.

Применение паяльного аппарата

Кроме уже упомянутого трубореза, фаскомнимателя и расширителя труб, для проведения пайки медных труб потребуются и некоторые другие инструменты. Речь, прежде всего, идет о паяльнике. Благодаря этому аппарату на соединяемом участке создается высокотемпературная зона для разогрева труб и припоя.

Как правило, функция паяльника выполняется специальной газовой горелкой.

Для процедуры, где используется мягкий припой, вполне сгодится компактное ручное приспособление, работающее на пропане. Как правило, такие аппараты комплектуются газовыми баллонами одноразового типа, прикрепленными на рукоятку. Несмотря на небольшие габариты, горелки данного типа способны обеспечивать нагревание до +1100 градусов: для работы с мягким припоем этого вполне достаточно. При покупке рекомендуется выбирать модели с пьезорозжигом, что заметно упрощает проведение пайки.

Держатели газовых горелок ручного типа оснащаются регулировочным вентилем, позволяющим корректировать длину пламени. Этот же вентиль позволяет прекращать подачу газа по окончанию работы. Назначением обратного клапана является перекрывание подачи топлива, если пламя затухнет.

Другие необходимые материалы

Припой реализуется прутками или проволокой с более низкой температурой плавления по сравнению с медью. Это дает возможность соединять медные трубы методом плавления.

Для пайки потребуется щетка со стальным ворсом. С ее помощью трубы и фитинги зачищают для последующего соединения. Щетку можно заменить мелкозернистой наждачной бумагой.

Не обойтись без флюса для пайки и кисти (чтобы наносить флюс). Еще потребуется огнеупорная прокладка, молоток, тиски, рулетка.

Флюсы и припои

Хорошее качество коммутации можно обеспечить как мягкими, так и твердыми припоями для медных труб.

При использовании низкотемпературных материалов прочность соединительных швов несколько снижается, зато используемый при этом температурный режим не нарушает целостности меди. Как правило, на 95% эти припои состоят из олова. Особенно востребованы вещества, содержащие определенную долю серебра.

Высокотемпературную пайку осуществляют с помощью твердого медно-фосфорного припоя (доля фосфора составляет примерно 6%), поступающего в продажу в виде прутков.

Под флюсом понимается специальный состав в виде жидкости или пасты, благодаря которому расплавленный материал затекает внутрь соединения. Это достигается за счет улучшения адгезии припоя к трубе и созданию защиты для соединительного шва от проникновения в него воздушных пузырьков. В данном случае разрешается использование любого флюса для меди. Они обычно изготовляются на основании хлорида цинка или буры.

Особенности работы с мягким припоем

С помощью низкотемпературного метода производят монтаж водопроводов и систем отопления, а также пайку трубок кондиционеров и холодильников, температура среды которых не превышает +130 градусов. Таким способом можно соединять трубы сечением не более 10 см. По ходу работы медные изделия вальцуют, зачищают, обрабатывают флюсом и вставляют друг в друга. Соединительный участок необходимо разогреть до +200-250 градусов, с дальнейшим нанесение припоя на стыковочные кромки.

Используя горелку, важно не переусердствовать, так как ее температура иногда поднимается до +1000 градусов. Поэтому разогрев скрепляемых поверхностей рекомендуется проводить сериями по 15-20 секунд, постоянно перемещая пламя. Ориентиром для уровня нагрева обычно выступает цвет флюса (он должен потемнеть). Далее мягкий припой вводится в рабочую зону: при контакте с медной основой происходит плавление и затекание олова по флюсу в шов. Необходимо добиться полного заполнения разогретым материалом пространства от раструба до трубы.

Работа с твердым припоем

Спаивать медные коммуникации твердым припоем рекомендуется в тех случаях, если их планируется применять для работы в температурном режиме более +110 градусов. В таком случае для создания температуры выше +700 градусов подходит газопламенный метод. При этом необходимо провести отжиг меди, чтобы ее размягчить.

Благодаря использованию медно-фосфорного припоя флюс можно не применять: главное, добиться равномерности нагрева коммутируемых кромок. Что касается этапов работы, то они такие же, как и при работе с мягким припоем.

На что обратить внимание

Проводя пайку медных труб своими руками, следует помнить о типичных ошибках, допускаемых начинающими мастерами:

  • слабый прогрев трубы или припоя. Результатом этого будет недостаток размягчения проволоки припоя, из-за чего она прилипнет к флюсу лишь фрагментарно. Первое же включение трубопровода может спровоцировать растекание шва;
  • недостаточная накладка флюса. Намазывать пасту нужно очень внимательно, не оставляя пропусков. В противном случае припой или вообще не прилипнет, или отпадет после набора жесткости;
  • перегревание трубы. Это приводит к выгоранию флюса.

По ходу пайки в домашних условиях необходимо тщательно соблюдать правила техники безопасности, так как речь идет об использовании открытого пламени и химреактивов. Работать нужно в очках, рукавицах и фартуке. Желательно, чтобы рабочее место было оснащено хорошей вытяжкой.

Для пайки изделий из меди или других мягких сплавов можно использовать газовую горелку. Это устройство обладает достаточно большим количеством особенностей, которые следует учитывать при выборе наиболее подходящей модели. Газовая горелка для пайки меди или других мягких сплавов может быть портативной или неподвижной. Кроме этого, классификация ведется по многим другим признакам. Рассмотрим устройство газовой горелки и особенности ее использования подробнее.

Газовая горелка для пайки

Устройство газовой горелки

Конструкция газовой горелки может существенно отличаться. Все зависит от особенностей конкретной модели. К особенностям создаваемой конструкции можно отнести нижеприведенные моменты:

  1. Важным моментом назовем то, каким образом крепится баллон. В некоторых случаях он съемный, в других одноразовый или стационарный. От этого во многом зависят особенности применения устройства.
  2. Во время работы горит именно газ. Подается он под давлением из баллона. Топливо может быть представлено бутановой, газовой и пропановой смесью.
  3. Газ подается в сопло и поджигается. В результате создается поток огня, который нагревает материал до требуемой температуры. Температура пламени может регулироваться, для чего изменяется количество подаваемого газа.
  4. Пламя газовой горелки обжигает материал, за счет чего он становится более мягким. Разный газ применяется для нагрева поверхности для разной температуры.
  5. Некоторые варианты исполнения горелок имеют конструкцию, за счет которой длина пламени регулируется для обеспечения наиболее благоприятных условий работы. Регулировка проводится достаточно просто: при неизменном давлении меняется диаметр отверстия сопла, за счет чего газ выкидывается на различное расстояние и меняется длина пламени.

Устройство газовой горелки

На сегодняшний день довольно большое распространение получила самодельная газовая горелка. Это связано с тем, что конструкция проста, проблем с ее изготовлением, как правило, не возникает.

Сферы применения

Применение газовой горелки весьма обширно:

  1. Горелка применяется для пайки проводки или различных кабелей, ремонта крупной электроники. Пайка алюминия газовой горелкой проводится достаточно часто, что связано с низкой температурой плавления этого материала.
  2. Применяется устройство для ремонта различных конструктивных элементов автомобиля. Примером можно назвать случай, когда повреждается радиатор, изготавливаемый из плавкого сплава. За счет воздействия высокой температуры течь можно устранить.
  3. Пайка медных трубок может проходить при применении газовой горелки. Выполняются ремонтные работы. Устройство применяется и во время монтажа различных конструкций, к примеру, для отпуска металла.
  4. Некоторые сплавы обладают повышенной плавкостью. Соединение металлов, к примеру, меди может проходить с применением горелки. Достаточно провести разогрев металлов и соединить их механическим способом. После остывания материала может получиться качественное соединение.
  5. Устройство может применяться в случае, когда нужно провести время на природе в зимний период. Использовать ее можно для того, чтобы разогреть костер или опалить дичь, разогреть инструменты или выполнить другую работу.

Пайка ацетиленовой горелкой

Несмотря на достаточно большое распространение горелки, в большинстве случаев она применяется для пайки различных сплавов. К примеру, пайка латунью проводится с применением газовой горелки. Стоит учитывать, что существует достаточно большое количество разновидностей устройства, каждая обладает своими определенными особенностями.

Разновидности горелок

Как ранее было отмечено, существует просто огромное количество различных вариантов исполнения устройства. К примеру, газовая горелка для пайки медных труб конструктивно может отличаться от других устройств. Классификация проводится по следующим признакам:

  1. По виду сопла. Газ подается через сопло, которое имеет форму копья. Кроме этого, встречаются вращающиеся и сменные разновидности сопла. Выбор проводится в зависимости от того, для каких именно работ приобретается устройство.
  2. По сфере применения. Большей популярностью пользуются многофункциональные устройства. Они могут применяться для выполнения различных работ, но в некоторых случаях могут быть не применимы. Кроме этого, в продажу поставляются устройства узкой направленности. К примеру, существуют газовые горелки для выполнения ювелирных работ: они более точные и имеют небольшие размеры.
  3. Метод регулировки мощности также имеет важное значение. Различают конструкции с пьезоподжигом и функцией регулировки мощности.

Пайка медной трубы горелкой

Также выделяют следующие разновидности устройств:

  1. Мини газовая горелка подходит для тонкой работы. Подобное устройство характеризуется небольшими размерами, а также возможностью точной регулировки мощности.
  2. Горелка газовая со шлангом характеризуется тем, что имеет отдельный баллон, зачастую устанавливаемый на специальной тележке. Подобная конструкция большая, баллоны устанавливаются вдали от места работы, а газ подается по шлангам.
  3. В последнее время встречаются конструкции с одноразовыми баллонами. Подобные варианты исполнения характеризуются высокой практичностью. Однако стоит учитывать, что конструкция с одноразовыми баллонами обходится дороже в применении.
  4. Ручная горелка характеризуется небольшими размерами, а также комфортностью в применении. Встречается подобное устройство довольно часто.

Различают конструкции для пайки твердым припоем или для термоусадки. Именно поэтому рекомендуется проводить выбор в зависимости от области применения и по многим другим признакам, о чем далее поговорим подробнее.

Изготовление своими руками

Самодельная газовая горелка состоит из нижеприведенных элементов:

  1. редуктор;
  2. корпус, изготовленный из металла;
  3. головка и форсунка;
  4. элемент, предназначенный для регулировки подачи топлива;
  5. узел, предназначенный для крепления и фиксации газового баллона.

Простая конструкция определяет то, что создать ее можно самостоятельно из подручных материалов.

Газовая горелка для пайки своими руками может быть создана следующим образом:

  1. Начать работу рекомендуется с изготовления рукоятки горелки. Для изготовления этого элемента конструкции можно использовать самые различные материалы. При наличии возможности можно снять уже изготовленную рукоятку от другого приспособления.
  2. Трубка для подвода газа должна быть представлена исключительно высококачественной сталью. Это связано с тем, что подобный материал способен выдерживать воздействие высокой температуры.
  3. При создании устройства следует уделять внимание размерам всех деталей. Диаметр протока трубки не должен быть больше 1 сантиметра. Только в этом случае можно обеспечить высокое давление, под которым будет подаваться газ. Толщина стенок используемой трубки составляет от 2 до 2,5 миллиметров. Только в этом случае трубка может выдерживать сильное воздействие.
  4. Крепление ручки к трубке проводится при помощи клея или другого качественного материала.
  5. Корпус может изготавливаться из стали. Многие специалисты рекомендуют использовать латунный прут, ширина которого должна быть не более 2-х сантиментов. Рассекатель также изготавливается из этого материала.
  6. Создается несколько отверстий, которые позволяют циркулировать кислороду. Это связано с тем, что огонь не может возникать без кислорода. Рекомендуется создавать около 4 отверстий, диаметр которых составляет 1 миллиметр.
  7. Следующий шаг заключается в запрессовывании рассекателя в корпус изготовленного приспособления. Фланец устанавливается с определенными зазором. За счет созданного зазора можно затормозить подачу огромного потока газа, который подходит к запальнику.
  8. Форсунка предназначается для подачи газа от баллона. Изготовить ее можно своими руками, для чего используется специальный прут. Образовать глухое отверстие в форсунке можно путем сверления, диаметр должен быть 2 миллиметра. Перемычка создается при применении 4-миллиметрового сверла.
  9. Для подвода топлива к концу трубки монтируют шланг. Стоит учитывать, что для подачи газа требуется шланг из специальной ткани и резины.

Использование газовой горелки в домашних условиях

После создания конструкции следует оптимизировать давление в баллоне. На момент работы в шланге не должно быть воздуха, так как он делает огонь менее стабильным. Длина пламени при правильной регулировке давления составляет примерно 40-50 мм. Инструменты для работы достаточно просты в исполнении, сделать газовую горелку для пайки металла можно достаточно быстро. Однако, допущенные ошибки могут стать причиной нестабильной работы конструкции. Поэтому следует уделить внимание тому, как работает газовая горелка.

Рекомендации по выбору горелки

В продаже можно встретить просто огромное количество самых различных вариантов исполнения газовых горелок. Производителей также довольно много, больше всего внимания уделяется продукции брендов Rems и Rothenberger. Диапазон цен довольно широкий, все зависит от особенностей конкретной модели.

Некоторые модели горелок предназначены не только для пайки, но и резки металла и разморозки, а также обработки поверхностей высокой температурой. Выбор устройства проводят по нижеприведенным критериям:

  1. Какой именно материал требует обработки. Каждый металл обладает определенной температурой плавления. Некоторые сплавы, к примеру, медь или алюминий следует нагревать до меньшей температуры. Обработать другие сплавы намного сложнее. Некоторые устройства горелок могут нагревать поверхность до высоких температур, могут применяться на протяжении длительного периода.
  2. Следует помнить о том, что газовая горелка, предназначенная для расплавки металла и последующей пайки, плохо себя проявит при резке. Именно поэтому выбор проводится по предназначению.
  3. В качестве топлива применяются самые различные виды газа. Примером назовем пропан или ацетилен. Стоит учитывать, что некоторые модели могут использоваться с другими газами. Рекомендуется применять инструмент, работающий от одного типа топлива. Большое распространение получила пропановая горелка, применяемая в промышленности.
  4. Различают два типа конструкции: инжекторная и безинжекторная. Этот элемент конструкции предназначен для смешивания топлива с кислородом.
  5. Мощность устройства может варьироваться в достаточно большом диапазоне. Следует учитывать, что с увеличением показателя мощности повышается и эффективность применения устройства. Мощные газовые горелки применяются для работы с толстостенными трубами, которые сложны в обработке.
  6. Следует определиться с тем, как часто будут проводится работы. Если пайка будет проводится часто, то лучше всего уделить внимание модели от известного производителя с высокой надежностью.

При выполнении пайки медных труб следует соблюдать определенную технику безопасности. Для этого требуется:

  1. Защитные перчатки. Поверхность может нагреваться до весьма высокой температуры, при касании можно обжечься. Для того чтобы исключить вероятность появления ожогов на руках следует использовать перчатки с плотной тканью.
  2. Работы рекомендуется проводить исключительно в проветриваемом помещении с хорошей вентиляцией. Это связано с тем, что могут появляться газы и другие продукты горения. Кроме этого, не стоит забывать о том, что применяемый газ взрывоопасен. Именно поэтому появление даже небольшой утечки может привести к повышению концентрации газа.
  3. Перед тем как проверять качество соединения следует убедиться в том, что оно остыло. Это связано с тем, что поверхность может нагреваться до достаточно высокой температуры.

В заключение отметим, что использовать газовые горелки следует с соблюдением мех безопасности. Самодельные конструкции должны проходить проверку перед применением. Что касается приобретения готовых горелок, то следует сразу определиться с бюджетом.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.