Спопосбы пайки водопроводных труб из меди


Инженерные коммуникации из меди обладают массой достоинств, среди которых можно перечислить внушительный срок службы, высокие эксплуатационные характеристики, способность выдерживать температурные перепады и высокие нагрузки. Именно поэтому данные изделия используются в разных отраслях промышленности, например, самолётостроении, а также в бытовых целях. Для соединения отдельных заготовок в единую сеть используется сварка медных труб. Если вы решили выполнить эту процедуру своими руками, то вам стоит знать определённые правила и технологическую последовательность действий.

Способы

сварка медных труб
Технологическая схема, электроды и оборудование, так же как и способ сварки выбираются в зависимости от назначения конструкции

Технологическая схема, электроды и оборудование, так же как и способ сварки выбираются в зависимости от назначения конструкции, требуемой степени герметичности шва и других важных характеристик.

Как правило, сварка медных труб выполняется одним из двух способов:

  • электродуговая;
  • газовая или ацетиленовая;
  • контактная сварка.

Помимо этого, при использовании электродуговой сварки могут использоваться неплавкие или плавкие электроды. В нашей статье будут рассмотрены оба вида.

Сама процедура соединения медных труб также может отличаться. Обычно используют один из следующих способов:

  • соединение разъёмными устройствами (фитингами и т.п.);
  • соединение прессованием.

Внимание: сварка изделий из меди может быть затруднена из-за воздействия кислорода, поглощаемого из атмосферы. Также сваривание усложняют примеси – сера, висмут, свинец.

Сварка с использованием плавких электродов

сварка медных трубок
Сваривание медных труб своими руками с использованием плавких электродов позволяет получить сварной шов достаточно высокого качества

Сваривание медных труб своими руками с использованием плавких электродов позволяет получить сварной шов достаточно высокого качества. Суть метода состоит в том, что в процессе сварки раскислители для меди вводятся в покрытие электрода и его проволоку. Однако недостатки такого метода состоят в следующем:

  1. Состав шва будет отличаться от состава металла свариваемых заготовок. Это возникает из-за легирования меди под воздействием раскислителя во время процесса сварки.
  2. Электро- и теплопроводность сварного шва при таком методе сварки будет понижена. Особенно сильно этот эффект будет выражен при использовании медных электродов.
  3. В процесс сварки наблюдается сильное разбрызгивание.
  4. Полученный шов будет пористый.

Сварка с применением неплавких электродов

сварка медных труб своими руками
Если вы будет выполнять такой тип сварки своими руками, то вам понадобятся вольфрамовые электроды сечением до 10 мм

Если вы будет выполнять такой тип сварки своими руками, то вам понадобятся вольфрамовые электроды сечением до 10 мм, а также присадочная проволока. Роль защитных газов в этом случае выполняют гелий, аргон и азот.

Важно: применение азота позволяет повысить КПД разряда и удешевить процедуру сварки, а аргон идеально подходит для труб небольшой толщины, поскольку имеет более устойчивый дуговой разряд.

Для сварки медных изделий вольфрамовым электродом нужен постоянный электрический ток с прямой полярностью. Электрод подносят к плоскости стыковки под нужным углом. Если требуется, трубы можно подогреть до необходимой температуры.

Особенности выполнения аргоновой сварки:

  • Перед свариванием электроды нужно зачистить до чистой поверхности металла.
  • В ходе работы электрод необходимо направлять прямо на поверхность шва.
  • Иногда разрешается использовать плавящиеся электроды.

Газовая сварка

сварка медных труб
В некоторых случаях сварку можно выполнять при помощи кислородно-ацетиленовой горелки

В некоторых случаях сварку можно выполнять при помощи кислородно-ацетиленовой горелки. До недавнего времени этот метод был лидирующим среди способов сварки медных деталей, но теперь его вытеснили более совершенные современные методики. В данном случае источником энергии является газовый баллон. Полученное соединение будет достаточно качественным и надёжным.

Поскольку медь имеет повышенную теплопроводность, пламя горелки должно быть достаточно мощным:

  • для труб с толщиной стенок менее 10 мм – 150 л/ч;
  • у всех остальных изделий – 200 л/ч.

Важно: основной недостаток метода состоит в существенной деформации труб под воздействием высокой температуры. Кроме этого, соединение имеет повышенную зернистость.

При помощи газовой сварки можно соединять медные трубы сечением не более 120 мм. При этом толщина стенок детали не может быть больше 4 мм. Для выполнения сварки используются присадочные стержни сечением до 12 мм.

Сварка поворотных стыков выполняется за один подход с поворотом трубы. В процессе работы уровень пламени должен быть нейтральным. Что касается расхода ацетилена, то он составляет примерно 100 л/ч на каждый миллиметр толщины стенки заготовки.

Правила выполнения газовой сварки:

  1. Работу нужно вести максимально быстро, без остановок. Благодаря этому можно избежать контакта расплава и кислорода, что защитит от трещин.
  2. Лучше применять восстановительное пламя.
  3. Пламя горелки должно попадать на свариваемый элемент под прямым углом.
  4. В качестве присадки используют медную проволоку или другие металлические проволоки с раскислителями.
  5. Кромка заготовки очищается от пыли и грязи.
  6. Тепло от горелки стоит направить таким образом, чтобы присадка начала плавиться раньше, чем заготовка.
  7. Чтобы прочность шва была выше, после сваривания его нужно проковать. Это стоит делать в охлаждённом состоянии. При этом допустимая толщина стенок заготовки не должна быть больше 5 мм. После этого шов подвергают отжигу при 500-550°С. Меньшую температуру не стоит применять, поскольку прочность медного изделия уменьшится. После этого заготовку опускают в холодную воду.

Контактная сварка

Для сваривания меди обычно используются тугоплавкие электроды из молибдена и вольфрама. Поскольку медь отличается низкими литейными характеристиками, при контактной сварке необходимо применять высококачественный присадочный материал.

Совет: чтобы получить качественный шов при контактной сварке изделий из меди, рекомендуется использовать в качестве присадочного материала чистую медь с добавлением раскислителей. Так вы сможете достигнуть наилучших результатов.

Пайка медных труб

сварка медных трубок
Расстояние между спаиваемыми деталями должно быть минимальным

Чтобы получить надёжное и качественное соединение медных труб, необходимо соблюдать следующие условия пайки:

  • Чтобы процесс пайки с использованием твёрдого припоя был эффективным, температура должна быть больше 425°С. Однако она не должна быть больше, чем температура плавления стыкуемых элементов.
  • Что касается пайки с мягким припоем, то в этом случае температура должна быть ниже 425°С.
  • Расстояние между спаиваемыми деталями должно быть минимальным. Это позволит создать необходимые капиллярные силы, которые равномерно распределят припой в свариваемом соединении.

Для соединения медных заготовок можно использовать следующие виды припоя:

  • Стандартный припой подходит как нельзя лучше, однако это не касается пайки медных труб для систем питьевого водоснабжения.
  • Мягкий припой подходит в том случае, если медную трубу нужно соединить с латунным фитингом.
  • Твёрдый припой используется при применении капиллярно-щелевой технологии пайки. Он подходит при монтаже трубопроводов горячего и холодного водоснабжения, а также систем отопления, газоснабжения, в холодильных установках и системах кондиционирования. При использовании таких припоев не нужны фитинги.
  • Если нужны самофлюсующиеся припои, то используют медно-фосфорные соединения. Однако они очень хрупкие.
  • Серебряные составы очень схожи по своим характеристикам с предыдущими.

Инструменты для пайки

сварка медных труб своими руками
При монтаже систем с использованием медных труб вам могут понадобиться следующие инструменты

При монтаже систем с использованием медных труб вам могут понадобиться следующие инструменты:

  1. Труборез подбирается, исходя из габаритов трубопровода, а также условий его эксплуатации. Так, для труднодоступных мест больше подойдут малогабаритные изделия. Цена трубореза напрямую связана с его диаметром, чем он больше, тем цена выше.
  2. Фаскосниматели нужны для снятия края (фаски или грата) с края заготовки. Это необходимо для того, чтобы на обрезаемом конце не образовывались заусеницы и заломы. Этот инструмент может быть двух разновидностей: в форме карандаша либо в округлом корпусе. Последний вариант более удобный в использовании, но он подходит только для труб небольшого диаметра (не более 36 мм).
  3. Труборасширитель используется для расширения концов трубы, чтобы можно было выполнить монтаж без фитингов. Выбирая расширитель, стоит учитывать максимальный диаметр используемых заготовок. Главным условием применения расширителя является материал труб. Он должен быть достаточно мягким. В противном случае материал необходимо предварительно отжечь.

Правила сварки медных труб

сварка медных труб
Чтобы процедура сварки была эффективной, пламя горелки должно быть достаточно мощным

Чтобы процесс сварки конструкции из медных труб дал ожидаемый результат, при его выполнении стоит придерживаться следующих правил:

  • Чтобы процедура сварки была эффективной, пламя горелки должно быть достаточно мощным. Благодаря этому получится достигнуть максимального нагрева соединяемых деталей, а также очистить место соединения.
  • Пред выполнением сваривания все металлические поверхности необходимо очистить. При этом целостность металлоконструкций не должна быть нарушена. Также поверхности обезжириваются. Сваривать загрязнённые и необезжиренные детали запрещено.
  • Перед тем, как выполнять нагрев, необходимо проверить габариты элементов, зазор между ними, а также взаимное расположение заготовок. Если образуемый зазор меньше, чем установлено требованиями, используют труборасширитель со специальной насадкой подходящего диаметра.
  • Если методом капиллярной пайки будут соединяться две медные детали, то флюс не требуется в случае использования медно-фосфорного припоя. В противном случае наносится минимальное количество флюса. После завершения работ излишки флюса удаляются.
  • В процессе пайки заготовки равномерно прогреваются до требуемой температуры. Нельзя нагревать детали до температуры, при который они начинают плавиться. Если заготовку перегрели, и она начала деформироваться, то деталь считается браком.
  • В процессе пайки цикл нагревания соединяемых элементов должен быть максимально коротким. Лучше не выполнять повторный нагрев уже охлаждённых заготовок, поскольку характеристики прочности трубы заметно снизятся.
  • При выполнении пайки припой равномерно наносится на шов между заготовками. Чтобы добиться более равномерного его распределения, шов прогреваем при помощи газовой горелки.

Техника безопасности

сварка медных трубок
При пайке и сварке медных заготовок стоит соблюдать правила безопасности

При пайке и сварке медных заготовок стоит соблюдать следующие правила безопасности:

  1. Если процесс соединения медных труб сопровождается выделением токсичных газов или дыма, то все работы необходимо вести в помещении с эффективной системой вентиляции. К таким процессам можно отнести пайку с припоями, содержащими кадмий, пайка с использованием флюса на базе фтористых соединений.
  2. При работе с газовыми горелками нужно быть предельно осторожными. Это касается и устройств с одноразовыми баллонами, и агрегатов со стандартными ацетилен-кислородными баллонами.
  3. Обязательно нужно применять средства индивидуальной защиты – спецодежду, очки, перчатки, респиратор.

Сварка изделий из сплавов меди

Газовая сварка может применяться с одинаковым успехом для изделий из меди и её сплавов. Однако дуговая ручная сварка меди и материалов на её основе несколько отличается. Такое отличие вызвано тем, что в процессе работы сварочный шов может загрязняться дополнительными примесями, которые будут менять его физические характеристики.

Нормально ведут себя при сваривании сплавы меди и бронзы, а вот соединения с добавлением латуни в процесс нагревания начинают терять цинк. При использовании для сплавов технологии аргонодуговой сварки рекомендуется выбирать присадку из того же материала, что и сама свариваемая заготовка. При этом очень важно, чтобы в составе присадки было как можно больше раскислителей.

Добавить комментарий