Пайка медных труб: пошаговый разбор работ и практические примеры

Домашние мастера стараются выполнять строительные и ремонтные работы самостоятельно, что позволяет не только сэкономить семейный бюджет, но и быть абсолютно уверенным в качественном результате. Поэтому им приходиться овладевать новыми для себя методиками и технологиями – такими, как пайка медных труб.

Мы расскажем, как производится сборка и соединения коммуникаций из медных труб. У нас вы узнаете, какие расходные материалы и инструменты потребуются исполнителю. Полезные даже в быту навыки дадут возможность самостоятельно собирать трубопроводы с отличными эксплуатационными характеристиками.

Пайка меди: почему стоит этому научиться

Медные трубопроводы на практике используются редко. Причина тому – довольно высокая стоимость материалов. Однако трубопроводы из меди по праву считаются лучшими.

Этот металл превосходит все остальные материалы по термостойкости, гибкости и долговечности. Отопительные медные трубопроводы после сборки можно заливать в бетон, прятать в стены и т.д. В процессе эксплуатации с ними ничего не случится.

Трубопроводы из меди считаются лучшими, так как срок их службы сопоставим со сроком эксплуатации здания, в котором они установлены

Это стоит учесть, выбирая материал для обустройства отопления или водопровода. В расчете на длительную эксплуатацию более высокие затраты вполне окупаемы. Помимо отличных эксплуатационных характеристик, которыми обладает медь, она достаточно проста в монтаже. «Страшные сказки» про трудности в пайке чаще всего преувеличены.

Медь достаточно просто паять. Ее поверхность не нуждается в применении агрессивных средств при очистке. Множество легкоплавких металлов имеет с нею высокую адгезию, что упрощает выбор припоя.

Дорогостоящие флюсы меди не нужны, поскольку при плавлении металла не происходит бурных реакций с кислородом. В процессе пайки труба не деформируется, ее форма и размеры остаются неизменными. Получившийся шов при необходимости можно распаять.

Способы паяния деталей из меди

Пайка считается оптимальным методом соединения медных деталей. В процессе работы расплавленный припой заполняет небольшой зазор между элементами, образуя при этом надежное соединение.

Наиболее распространены два способа получения таких соединений. Это высокотемпературная и низкотемпературная капиллярная пайка. Разберем, чем же они отличаются друг от друга.

Особенности высокотемпературных соединений

В этом случае процесс соединения элементов из меди проходит при температуре превышающей +450 градусов. В качестве припоя выбираются составы, основу которых составляют достаточно тугоплавкие металлы: серебро или медь.

Они дают прочный шов, устойчивый к механическим повреждениям и воздействиям высоких температур. Такое соединение называется твердым.

В процессе высокотемпературной капиллярной пайки температура превышает 450С, для образования соединения используется тугоплавкий припой BAg или BCuP

Особенность так называемой твердой пайки заключается в отжиге металла, это приводит к его размягчению. Поэтому, чтобы потери прочностных характеристик меди были минимальными, следует проводить охлаждение готового шва только естественным путем, без использования искусственного обдува или опускания детали в холодную воду.

Твердое соединение используется для труб диаметром от 12 до 159 мм. Высокотемпературная пайка используется для соединения газовых труб.

В сантехнике она используется в процессе сборки водопроводов для монолитной состыковки деталей, диаметр которых превышает 28 мм. Кроме того, такое соединение используется в случаях, когда температура жидкости, циркулирующей в трубах, может превышать +120 градусов.

Высокотемпературная пайка применяется и для сборки отопительных систем. Ее достоинством считается возможность обустройства отвода от ранее смонтированной системы без ее предварительного демонтажа.

Низкотемпературная пайка в деталях

Мягкой или низкотемпературной пайкой называется соединение медных деталей, в ходе которого используется температура ниже +450С. В качестве припоя в этом случае подбираются мягкие легкоплавкие металлы, например, олово или свинец.

Ширина шва, образованного такой пайкой, может колебаться от 7 до 50 мм. Получившееся соединение называют мягким. Оно менее прочное, чем твердое, однако имеет ряд значимых преимуществ.

В процессе низкотемпературной пайки образуется так называемое мягкое соединение. Оно менее прочное, чем твердое, поэтому не может использоваться при соединении газовых труб

Основное отличие заключается в том, что в процессе пайки отжига металла не происходит. Соответственно, его прочность остается прежней.

Кроме того, температура в процессе низкотемпературной пайки не такая высокая, как при проведении высокотемпературной. Поэтому она считается более безопасной. Так называемые мягкие соединения используются для сборки труб небольшого диаметра: от 6 и до 108 мм.

В сантехнике низкотемпературные соединения медных труб используются для монтажа водопроводных магистралей и отопительных сетей, но при условии, что температура циркулирующей в них жидкости будет меньше +130 градусов. Для газовых трубопроводов использование соединений такого типа строго запрещено.

Что понадобится в процессе?

Для выполнения качественных соединений понадобятся специальные материалы и инструменты. Прежде всего, для обработки предварительно очищенной поверхности деталей понадобится флюс. Он удаляет с основания оксиды, улучшает растекаемость расплавленного припоя и снижает поверхностное натяжение.

Кроме этого понадобится еще и припой для работы с медью. Для высокотемпературной сварки выбирается материал, в состав которого не входит свинец. На упаковке должна быть надпись «lead free» или «без свинца».

Для низкотемпературной пайки подбирается легкоплавкий припой, в котором может присутствовать олово, медь, висмут, серебро. Припой низкотемпературного типа выпускается в виде 3-мм проволоки.

Флюс подбирается исходя из типа пайки. В продаже можно найти широкий ассортимент таких составов в удобной упаковке со специальной кисточкой

Для работы понадобятся инструменты. Прежде всего, труборез. С его помощью можно будет нарезать детали нужного размера. Важно выбирать инструмент высокого качества, чтобы мягкий материал, которым является медь, не заминался.

Потребуется и фаскосниматель, чтобы снять заусенцы. Иначе будет невозможно вставить одну деталь в другую. Для зачистки внутренней поверхности труб так же используется щетка или ершик.

Еще один необходимый инструмент – труборасширитель. С его помощью можно будет увеличить диаметр одной из соединяемых деталей, что необходимо будет сделать, поскольку трубы имеют одинаковое сечение

Для нагрева медных элементов используют разные инструменты. Чаще всего для низкотемпературной пайки выбирают газовую горелку, имеющую узконаправленное пламя.

Газовое оборудование в этом случае работает от баллона со смесью пропана и бутана или с чистым бутаном. Одной такой заправки хватает на 3-4 сотни стыков.

Прибор работает эффективно, при нагреве горелкой труба разогревается за несколько секунд. Высокотемпературная пайка осуществляется при использовании газовых смесей пропан-кислород либо ацетилен-воздух.

Кроме того, пайка может осуществляться с помощью специального электрического паяльника, предназначенного для работы с деталями из меди. Устройство способно работать и с твердым, и с мягким припоем. Паяльник подключается к сети и используется там, где работать с открытым огнем невозможно. Устройство оснащается прижимными клещами и съемными электродами.

Помимо этих инструментов для монтажа трубопровода понадобится маркер или карандаш, рулетка, молоток и строительный уровень.

Технология пайки медных изделий

Подготовив инструменты и материалы, можно приступать к процессу пайки. Выполняем все операции в такой последовательности:

Отрезаем деталь необходимой длины

Для резки медных труб можно использовать различные инструменты. Чаще всего применяется ручной труборез. Чтобы срез получился ровным, трубу удерживаем только перпендикулярно к инструменту.

Зажимаем деталь между роликом и лезвием и вращаем вокруг нее труборез. Не забываем после каждого оборота подтягивать регулировочный болт примерно на треть оборота. При использовании трубореза срез получится ровным, задиры появятся только внутри трубы.

Лучше всего отрезать детали труборезом. Важно, чтобы инструмент был качественным, иначе не удастся избежать деформации медной трубы

Но при этом диаметр изделия немного уменьшится, что нежелательно. Избежать деформации детали можно, если отрезать ее ножовкой. Но в этом случае появится множество заусенец, от которых необходимо будет избавляться, и понадобится использовать шаблон, чтобы уменьшить косину реза.

Смятие или овализация среза трубы приведут к неприятным последствиям, поскольку обязательно изменят размер монтажного зазора. Его величина должна находиться в пределах 0,02-0,4 мм. Если зазор получится меньше, в него не сможет попасть припой. При увеличении зазора не сможет проявиться капиллярный эффект.

В результате резки должна получиться деталь с окончанием строго цилиндрической формы, имеющим минимальную косину реза. С детали обязательно снимаем заусенцы, чистим ее внутреннюю поверхность ершиком и обезжириваем. Аналогично обрезаем второй фрагмент трубы. Берем труборасширитель и при помощи молотка увеличиваем диаметр второй трубы.

Качественная зачистка соединяемых труб обязательна. Внутри детали не должно остаться заусенец и задиров, которые будут препятствовать перемещению жидкости

Проверяем, как детали входят одна в другую, проверяем размеры получившегося монтажного зазора. Он должен точно соответствовать норме. Зачищаем и обезжириваем вторую деталь. Операцию выполняем по всему сечению трубы, помним, что длина соединения должна равняться диаметру детали.

Наносим флюс на поверхность трубы

По правилам технологии пайки медных труб, на детали нужно нанести слой флюса. Берем состав и кисточкой аккуратно наносим его на внешнюю поверхность трубы, которая будет находиться внутри соединения.

Выполняем операцию очень аккуратно. Стараемся набрать минимальное количество раствора и полностью распределяем его по детали. На поверхности не должно остаться излишков флюса.

Соединяем детали перед пайкой

Как только флюс нанесен на детали, их нужно соединить. Сделать это надо достаточно быстро, чтобы на влажную поверхность не попали частички загрязнений. Если мы работаем с фитингом или с раструбом, производим полное соединение элементов.

Для этого вращаем их до упора. В процессе вращения детали не только «встают» на место, но и флюс распределяется по монтажному зазору максимально равномерно.

Для равномерного распределения флюса внутри соединяемых деталей их необходимо провернуть и внимательно осмотреть соединение. Если на поверхности трубы появились излишки флюса, немедленно убираем их при помощи чистой тряпочки или салфетки

Оставлять флюс на детали запрещено, поскольку это агрессивный химический состав.

Припаивание крана с фитингом на базе компрессионного кольца производится в следующем порядке:

Образование соединения при низкотемпературной пайке

При выполнении мягкого соединения в обязательном порядке используется легкоплавкий припой и низкотемпературный флюс. Для нагрева можно взять стандартную или малогабаритную газовую горелку, которая заправляется смесью пропана с воздухом либо пропана с бутаном и воздухом. Можно взять и специальный электрический паяльник.

Берем горелку, включаем ее и направляем пламя на стык труб. Пятно контакта, находящееся между пламенем и деталью, нужно постоянно перемещать. Это необходимо для того, чтобы элементы прогревались равномерно. Берем припой и время от времени касаемся им монтажного зазора. При достаточном разогреве припой начинает плавиться.

Припой подается на участок пайки тогда, когда детали достаточно разогрелись для того, чтобы расплавить его своим теплом

Как только это случится, отводим горелку в сторону, чтобы дать возможность припою заполнить капиллярный зазор полностью. Если припой еще не начал плавиться, нагрев продолжаем. Особенностью низкотемпературной пайки является то, что припой специально не разогревается. Он должен расплавиться от тепла нагретых элементов соединения.

После того, как припой заполнит капиллярный зазор полностью, ему нужно дать остыть, желательно в естественных условиях. Нужно помнить, что получившееся мягкое соединение имеет невысокую прочность, поэтому трогать его в горячем виде запрещается.

Еще один важный момент. В процессе пайки крайне важно не перегреть медь. Иначе нанесенный на металл флюс разрушится, и, соответственно, не сможет растворять и удалять оксиды, что резко отрицательно скажется на качестве соединения.

Поэтому желательно использовать флюс с порошком-припоем. Когда температура детали будет достаточной для разогрева припоя, порошок расплавится и будет видно, как внутри флюса блестят капельки расплава.

Если использование пламени по каким-либо причинам недопустимо, применяют паяльные аппараты, работающие от электричества. Такое оборудование представляет собой набор из блока питания, электрических щипцов и паяльника.

Процедура нагрева и последующего образования соединения паяльником ничем не отличается от выше описанной. Единственный нюанс: на полный разогрев деталей может уйти меньше времени, чем при нагреве горелкой.

Образование шва при пайке высокотемпературного типа

В процессе такой пайки для разогрева деталей тоже используется газовая горелка. Она заправляется смесью пропана с кислородом или ацетилена с воздухом. Возможно использование смеси ацетилен-кислород.

Мастера рекомендуют прогревать детали равномерно и быстро. То есть процесс разогрева должен быть коротким. Горящий в устройстве газ должен давать ярко-синее пламя небольшой интенсивности.

Для разогрева медных деталей при пайке может использоваться специальный электрический паяльник с удобной ручкой и регулировкой силы нажима

Горелку плавно перемещаем вдоль будущего соединения так, чтобы разогрев был максимально равномерным. Когда медь нагреется примерно до 750С, она приобретет темно-вишневый цвет. В этот момент подаем припой.

Чтобы он лучше разогрелся, его можно немного прогреть горелкой. Но при этом надо помнить, что припой должен расплавиться от разогретых деталей соединения, а никак не от горелки. В идеале нужно обеспечить соединению минимальный нагрев, при котором припой сразу же расплавится и с первого раза заполнит монтажный зазор.

Возможно, сразу это не получится, но по мере накопления опыта результат будет улучшаться. После полного заполнения зазора припоем оставляем соединение для остывания. В это время трогать его не рекомендуется. Остывший шов тщательно протираем, чтобы избавиться от остатков флюса.

Детальный разбор технологии пайки медных трубопроводов с применением газовой горелки приведен в статье, с содержанием которой мы советуем ознакомиться.

Техника безопасности при спаивании труб из меди

Начинающие мастера интересуются, как паять медные трубы правильно, но при этом забывают о безопасности. Этого делать нельзя. Нужно понимать, что медь отличается высокой теплопроводностью, поэтому держать детали в руках без какой-либо защиты нельзя.

Неосторожность и неаккуратность при сборке медного трубопровода может закончится термическим ожогом. Небольшие элементы длиной до 0,3 м берут только защитными рукавицами или удерживают клещами.

Осторожность нужна и при работе с флюсом. Это чрезвычайно агрессивный состав. Если в процессе пайки он попадет на кожу, следует немедленно остановить работы и смыть флюс с кожи большим количеством мыльной воды. Иначе на коже может появиться не только термический, но и химический ожог.

Паять медные детали нужно осторожно, с соблюдением всех правил безопасности. Иначе можно получить травму — химический или термический ожог

Одежду для работы тоже нужно подбирать правильно. Синтетические ткани категорически не подходят. Искусственное волокно очень чувствительно к высоким температурам. Оно легко плавится и загорается, поэтому для работы лучше всего выбирать плотную одежду из натурального хлопка.

Еще один важный момент. При нагреве деталей флюс начинает гореть. Его пары опасны для человека. По этой причине помещение, в котором проводятся работы по пайке труб из меди, должно хорошо проветриваться.

Опытные мастера советуют тем, кто впервые взялся за пайку, сначала потренироваться на обрезках труб. Практика показывает, что после трех-четырех самостоятельно выполненных соединений уже можно браться за монтаж трубопровода. При этом желательно собрать систему на полу и только потом приступать к пайке.

Готовый трубопровод нужно хорошо промыть чистой горячей водой, чтобы удалить припой и флюс с внутренней стороны деталей.

Основные ошибки, допускаемые при пайке

Процесс пайки труб из меди достаточно прост, но требует определенного опыта. Новички часто допускают ошибки в работе.

Рассмотрим основные из них:

• Наличие дефектов на поверхности соединяемых деталей. Такие изъяны могут появиться в процессе разрезания трубы. Если пайка проведена поверх дефекта, шов будет непрочным.
• Загрязнения на участке соединения элементов. Детали после нарезки и чистки обязательно нужно обезжирить.
• Недостаточная ширина монтажного зазора. По правилам, для деталей сечением от 6 до 108 мм размеры зазора должны составлять от 7 до 50 мм.
• Недостаточный разогрев деталей. В этом случае припой не сможет должным образом сплавиться с основанием. Такой шов легко разрушится даже при небольшой нагрузке.
• Флюс покрывает не всю поверхность трубы. Окиси остаются на поверхности детали, что негативно влияет на качество шва.
• Перегрев участка соединения. Приводит к сгоранию флюса и образованию окиси и окалины. В результате качество соединения резко ухудшается.
• Проверка неостывшего соединения. Прежде чем проверять качество шва, нужно убедиться в том, что труба остыла. Иначе соединение неизбежно деформируется и утратит прочность.
• Игнорирование правил безопасности. Пайка проводится при высоких температурах и с использованием агрессивных химически веществ. Защитная одежда, маска и перчатки обязательны.

Возможно, начинающему мастеру сложно будет самостоятельно определить степень разогрева деталей, тогда стоит пригласить профессионала и сделать первые соединения под его руководством.

С методами сооружения отопительных контуров из медных труб ознакомит следующая статья, с которой мы рекомендуем ознакомиться.

Выводы и полезное видео по теме

Еще больше интересной информации о пайке медных труб вы можете узнать из следующих видеороликов.

Видео #1. Особенности высокотемпературной пайки меди:

Видео #2. Как правильно паять медные фитинги:

Видео #3. Какие бывают флюсы для пайки:

Самостоятельная пайка труб из меди – полезный навык, который обязательно пригодится домашнему мастеру. Трубопроводы из меди служат очень долго и беспроблемно. Учитывая достаточно высокую стоимость таких деталей, на самостоятельной сборке можно значительно сэкономить и получить трубопровод высокого качества по вполне приемлемой цене.

А у вас есть личный опыт в соединении труб из меди пайкой? Возможно, вы владеете знаниями о нюансах проведения работ? Пишите, пожалуйста, комментарии в расположенном ниже блоке, задавайте вопросы, делитесь своим мнением и фото по теме статьи.