- Какой припой выбрать?
- Медно-фосфорные
- Серебряные
- Практическое применение
- Особенности тинолей
- Пайка твердым
- Низкотемпературные
- Высокотемпературные
- Медно-цинковый припой для пайки меди.
- Классификация припоев для медных труб
- Различия по температуре плавления
- Разделение по химическому составу
- Физико-химические свойства
- Технические характеристики
- Припои медно-фосфорный.
- Технологические советы и замечания
- Способы
- Что понадобится в процессе?
- Медно-фосфорный припой
- Технология
- Отрезаем деталь необходимой длины
- Наносим флюс на поверхность трубы
- Соединяем
- Флюс – особенности и назначение
- Припои из серебра
- Специфика тинолей из серебра
- Пара слов о флюсах
- Преимущества пайки
Какой припой выбрать?
При пайке медных труб используются два основных типа:
- мягкий, с температурой плавления до 425 ° С;
- твердые, с диапазоном температур 460-560 ° С.
В качестве припоев рекомендуется использовать серебросодержащие сплавы. Они обеспечивают высокое качество связи, но стоят дорого. Соединения меди с фосфором более доступны и подходят для пайки менее ответственных соединений.
Медно-фосфорные
Температура плавления медно-фосфорного припоя низкая. Пайка меди исключает необходимость использования флюсовых соединений. Входящий в состав фосфор защитит рабочую зону от воздействия кислорода воздуха.
Шовный материал на основе медно-фосфорного сплава очень прочен и устойчив к вибрациям. Поэтому фосфорные композиции широко используются при пайке компонентов теплообменников.
Почему при сварке стальных деталей иногда используют сварку меди, а медь нельзя сваривать стальной сваркой? Причина кроется в разнице температур плавления стали и меди. Медные заготовки уже расплавятся, а сталь продолжит нагреваться.
При этом медно-фосфорный припой чувствителен к перегреву, поэтому необходимо принять меры по охлаждению стыка. Изделие изготовлено в виде бруска. Также доступна медная сварочная лента. Низкотемпературные медно-цинковые припои также используются для пайки.
Серебряные
Состав чистого серебра не очень подходит для пайки изделий из меди. В основном серебро используется с добавками железа, висмута и других элементов.
Медный припой на основе серебра имеет высокую смачиваемость по отношению к деталям и отлично проникает в самые узкие промежутки между ними. Соединения не подвержены коррозии и выдерживают высокие динамические статические и периодические нагрузки.
Практическое применение
Составы с высоким процентным содержанием серебра (50-72) обладают высокой электропроводностью и теплопроводностью. Они используются в электротехнике и электронике.
Сплавы со средним процентным содержанием дешевле и используются для сварки соединений, не подверженных термическому напряжению.
Композиции с низким процентным содержанием (5-15) используются в машиностроении.
Особенности тинолей
Особенностью серебросодержащих составов является их низкая рабочая температура. Высокая текучесть позволяет шпинделю проникать в пустоты и поры и создавать высококачественные швы.
Пайка твердым
Припои используются для стыков труб и труб большего диаметра. В этом случае используется пастообразная струя, газовая горелка для отопления и необходимое вспомогательное оборудование и инструменты.
Низкотемпературные
Низкотемпературные сварные швы плавятся при температуре до 450 ° C. Низкая температура позволяет избежать отжига основного материала трубы и сохраняет ее физико-химические свойства. Сварные швы готовятся на основе сплавов олова или цинка. Он используется как составная часть и свинец.
Высокотемпературные
Высокотемпературная пайка для пайки меди готовится на основе серебра или меди, которые имеют высокую температуру плавления. При температуре выше 450 ° С заготовки отжигаются, что приводит к снижению их прочности.
Медно-цинковый припой для пайки меди.
Для высокотемпературной пайки меди и ее сплавов применяется медно-цинковая сварка, которая имеет следующие основные характеристики:
- высокая теплопроводность;
- отличная электропроводность;
- пластичность;
- устойчивость к коррозии;
- продолжительность.
Сварка может проявлять все эти свойства по-разному — все зависит от конкретного количества цинка, входящего в ее состав. Например, чем больше цинка, тем ниже температура, при которой композиция начинает плавиться.
Основные марки этого вида сварки — ПМТ-36, ПМТ-42, ПМТ-48 и ПМТ-54. Буквы на этикетке продукта указывают на его состав (медно-цинковый припой), а цифры — на содержание в нем меди.
По внешнему виду этот вид сварного шва представляет собой зернистую и делится на несколько классов по размеру частиц:
- класс А — зерна размером 0,2–3 мм;
- класс Б — зерна размером 3-5 мм.
Сфера применения таких сварных швов зависит от их марки. Для разного состава металла подбирается собственное вещество:
- ПМЦ-36 предназначен для пайки латуни, которая содержит от 60 до 68 процентов чистой меди;
- ПМЦ-48 применяется для соединения деталей с содержанием меди более 68;
- ПМЦ-54 предназначен для работы с бронзовыми деталями, также может применяться для пайки стальных заготовок.
Следует отметить, что припои, в состав которых входят исключительно медь и цинк, также имеют существенный недостаток — полученный с их помощью шов не отличается высокой надежностью. Это особенно заметно, когда соединение подвергается ударным нагрузкам, растягивается, когда изделие изгибается или подвергается вибрации. Это связано с испарением цинка во время затвердевания паяного соединения. Во избежание разрушения соединения в медно-цинковые швы добавляют легирующие добавки, повышающие прочность и эксплуатационные возможности соединения. Как правило, такими добавками становятся олово и кремний. Включение олова в состав позволяет дополнительно снизить температуру плавления припоя за счет повышения его текучести. А кремний не дает цинку испаряться в процессе пайки, а также защищает его от окисления. Кроме того, в припой может быть включен свинец.
Примечание! На присутствие свинца в составе «указывает» более светлый оттенок припоя. При выборе такого вещества следует учитывать токсичность свинца. Поэтому запрещено использовать его при сварке некоторых труб, например, трубы для питьевой воды.
Классификация припоев для медных труб
Сварные швы для надежной и качественной пайки медных труб выполняются из различных компонентов. Изделия отличаются друг от друга формой и химическим составом.
Тип и параметры соединительных элементов определяются последующей областью эксплуатации системы медных трубопроводов.
Различия по температуре плавления
По степени термической обработки сварные швы делятся на три типа:
- низкая температура;
- средняя температура;
- высокая температура.
Низкотемпературные версии плавятся от 150 до 450 ° C. Они не изменяют исходные физические параметры деталей. В области стыка создается аккуратный, но не слишком прочный шов. Предназначен для использования в сетях отопления и водоснабжения, не подверженных сильным нагрузкам.
Обеспечивают герметичность и целостность труб диаметром до 10 см, устанавливаемых в коммуникационных системах, по которым проходит теплоноситель с температурой до 130 ° С.
Средне- и высокотемпературные материалы размягчаются до значений от 450 до 1100/1850 ° C. Они обеспечивают максимально прочное и прочное соединение, нечувствительное к внешним воздействиям.
Высокотемпературные сварные швы обладают хорошей надежностью и подходят для использования в системах центрального и частного отопления и газопроводах. Позволяет сделать дополнительный изгиб, не разбирая весь комплекс
Участок, соединенный средне- или высокотемпературными сварными швами, устойчив к механическим повреждениям и выдерживает активные термические нагрузки.
Разделение по химическому составу
По химическому составу современные и практичные сварные швы делятся на мягкие плавкие и жесткие огнеупорные.
Первая категория включает в себя следующие элементы:
- свинец: они содержат только чистый свинец и плавятся при температуре от 180 до 230 ° C;
- оловянный — состоит из олова и плавится при 220 ° C, образуя прочный и гибкий шов;
- свинцово-оловянное — может содержать от 15 до 90% олова. Температура плавления этих элементов 183-280 ° С;
- олово-медь — 97% высококачественного олова и 3% меди. Они являются одними из самых популярных и продаются по разумной цене. Образует прочное соединение с хорошей коррозионной стойкостью;
- медь с серебром — 95% меди и 5% серебра. Они отличаются высокими прочностными характеристиками и обеспечивают надежное сцепление между фрагментами.
Мягкие компоненты с низкой температурой плавления используются для объединения труб диаметром от 6 до 108 мм в единую сборку. В области стыка образуется аккуратный шов шириной от 7 до 50 мм.
Мягкие низкотемпературные швы актуальны при организации тепловых сетей, индивидуальных и централизованных сетей водоснабжения. Для газовых коммуникаций такой вариант категорически не подходит
Свинец считается вредным элементом для здоровья человека. Использование свинецсодержащих припоев строго запрещено в сетях, обеспечивающих водоснабжение кондоминиумов или частных домов, предприятий или государственных учреждений. Этот запрет не распространяется на другие виды общения.
Для высокотемпературной обработки подходят твердые огнеупорные материалы:
- медь в сочетании с серебром и цинком — содержит 30% меди, 44% серебра и 26% цинка. Зона сцепления отличается хорошей прочностью, сохраняет пластичность, эффективно противостоит коррозии и демонстрирует большую теплопроводность;
- медь с фосфором — сплав 94% меди и 6% фосфора. Процесс пайки не требует использования флюса. Создает прочное и надежное соединение, но частично теряет эластичность при низких температурах окружающей среды;
- серебро — требует использования флюса при пайке. Создает прочное и надежное соединение с хорошей пластичностью и высокой коррозионной стойкостью. Он намного дороже аналогов простых металлов и не имеет широкого распространения. Применяется там, где есть экономическая целесообразность и предъявляются повышенные требования к качеству соединения труб.
С помощью огнеупорных швов монтируются комплексы труб диаметром от 12 до 159 мм, в том числе сети газовых коммуникаций, тепловые трассы и водопроводные сети диаметром 28 мм и более.
Чтобы медь не потеряла прочностные характеристики в процессе пайки, не погружайте деталь с новым швом в воду и не подвергайте ее выдувному формованию для охлаждения. Надежное, прочное и долговечное соединение обеспечит металл, охладившийся естественным путем
Допускается использование классического медно-фосфорного или любого другого элемента при создании соединений внахлест. Этот вид склеивания обеспечивает максимальную прочность конструкции и продлевает срок службы трубопровода.
Для удобства использования мягкие припои обычно делают в виде катушек. Массивные элементы поставляются с кабелями разной длины.
Для улучшения целостности и повышения прочностных характеристик шва нахлест должен быть не менее 5 мм. Во время обработки необходимо оставить микроскопический зазор, чтобы припой равномерно впитался, заполнил пустоты и образовал надежный герметичный участок
Физико-химические свойства
Свойства зависят от химического состава сплава. Следовательно, те, которые работают при низких температурах, имеют меньшую прочность, но не снижают прочностные и упругие характеристики материала деталей.
С другой стороны, высокие температуры создают высокопрочные соединения, способные выдерживать статические и динамические нагрузки. Но при их использовании требуется большая осторожность, чтобы не обжечь и не ослабить основной материал.
Технические характеристики
Температура плавления высокотемпературных составов находится в пределах 645-815 ° С. Шов выдерживает растягивающие нагрузки до 250 МПа. Рабочая температура компаунда в зависимости от состава составляет 150-250 ° С. Такие сварные швы, помимо самой меди, позволяют сочетать латунь, красную бронзу, чугуны, сталь и никель. Также сваривают алюминий. Кроме того, они используются для соединения деталей из меди и нержавеющей стали.
Припои медно-фосфорный.
Медный сплав с 7,5-11% фосфора благодаря высокой текучести и низкой температуре плавления используется для пайки без флюса меди и ее сплавов.
Пайка сталей и чугунов медно-фосфорными швами не рекомендуется, так как из-за образования хрупких фосфидов железа паяная сварка не выдерживает ударов, вибрации и изгибающих нагрузок. Чтобы уменьшить образование фосфидов железа, стальные изделия перед пайкой легируют медью.
Медно-фосфорные припои надежно и надежно соединят детали из меди и сплавов на основе меди (латунь, бронза, мельхиор). Сварными швами можно приваривать обычную или нержавеющую сталь к меди, латуни и бронзе.
Медно-фосфорные припои можно использовать вместо припоя СЕРЕБРЯНЫЙ при ремонте ювелирных изделий, холодильников и газовых водонагревателей.
таяние (гр. Цельсия)
Степень сварки | медь % | фосфор % | цинк % | жестяная банка % | |
PMF 7 | 93 | 4 | – | – | 850 |
PMF 9 | 91 | девять | – | – | 800 |
PMFOCr 7-3-2 | 89 | 6 | 2 | 3 | 700 |
ПМФОср 6-4-0.03 | 89,5 | 6 | 0,05 | 4 | 690 |
Для понижения температуры плавления и повышения пластичности в медно-фосфорный сплав добавляют олово и цинк.
ПМП относятся к классу самоплавких среднетплавких. Они подвержены старению, обладают хорошей коррозионной стойкостью в агрессивных средах и нерастворимы в воде и кислотах, за исключением азотной (при нагревании) и царской водки.
Сварка ПМФ-7 (Россия) |
Технологические советы и замечания
Относительно пайки меди со сталью и другими присадочными металлами:
- Обязательным требованием при пайке меди является ее хорошо расплавленное состояние. Это необходимо для полного заполнения пространства между стыкуемыми поверхностями.
- Смесь должна растекаться абсолютно по всей поверхности, строго следить за ней.
- Флюс используется для удаления оксидных пленок и любых других загрязнений.
- Стоимость этих смесей находится в очень широком диапазоне, это связано с различным составом и техническими характеристиками их сплавов.
Способы
Есть два основных метода пайки медных деталей:
- Высокая температура. Тугоплавкий припой на основе серебра или меди создает прочное и долговечное соединение. Шов называют твердым и выдерживают механические и термические нагрузки. Чтобы отжиг не привел к ухудшению прочности основных деталей, готовый сварной шов нужно охлаждать исключительно естественным образом, без обдува холодным воздухом и погружения в жидкость.
Такая пайка применяется для труб диаметром от 12 до 159 мм, работающих при температуре окружающей среды до 125 ° C.
- Низкая температура. Этот вид пайки называется мягкой пайкой. Сварные швы готовятся на основе легкоплавких металлов. Низкая температура предотвращает отжиг и не снижает сопротивление труб. Метод формирует швы шириной от 7 до 50 мм на трубах диаметром от 6 до 100 мм.
Мягкие соединения нельзя использовать при прокладке газопроводов.
Что понадобится в процессе?
Для сварки вам понадобятся:
- поток для обработки поверхности детали;
- сварка, соответствующая выбранному методу сварки;
- приспособление для снятия фаски с конца трубы;
- проволочная щетка и проволочная щетка для очистки деталей;
- расширитель трубы;
- измерительный инструмент: рулетка, измерительный прибор, угольник, пузырьковый уровень;
- горелка.
Переносная пропановая горелка позволяет нагреть стык за секунды. В тех местах, где использование открытого пламени недопустимо, стыки прогревают электрическим паяльником со сменными зажимами и электродами на разные диаметры труб
Медно-фосфорный припой
Считается, что медь хорошо паяется. Это верно, если вы выберете правильные расходные материалы и будете придерживаться технологии. Одним из основных материалов этого типа, которые активно используются в промышленности и в частной сфере, является медно-фосфорная пайка. Он был специально разработан для сварки меди, бронзы и латуни, а также их различных комбинаций. Хотя в названии всего два элемента, на самом деле это трехкомпонентный материал. Также в нем содержится серебро, которого до 15%. Это помогает использовать технологию в холодильной промышленности. Материал можно использовать в качестве припоя для пайки медных труб. Он имеет относительно низкую температуру плавления.
Медно-фосфорный припой обладает большей текучестью, что способствует установлению хороших молекулярных связей с основным металлом, а также проникает во все глубины и трещины, улучшая контакт. По этой причине сварной шов отличается достаточно высокой прочностью и при этом отлично противостоит образованию коррозии. Пайка медно-люминофорная имеет такую особенность, что для ее работы не требуется дополнительного флюса, так как он содержит фосфор, выполняющий все необходимые функции. Этот материал широко применяется при ремонте и установке холодильного оборудования. Он также используется для изделий, подвергающихся низким вибрационным нагрузкам и легким механическим ударам. Если определенная марка имеет пониженное содержание серебра или полностью отсутствует, то пластичность готового шва увеличивается.
При сварке элементов, в которых есть части, не являющиеся термостойкими, например лампы, клапаны, расширительные клапаны и т.д., необходимо предварительно охладить, чтобы избежать критического перегрева. При пайке бронзы и латуни медно-фосфорным припоем все же рекомендуется использовать флюс, чтобы они не были покрыты окислительной пленкой, препятствующей диффузии и смачиванию расходных материалов. В то же время, когда речь идет о меди и ее соединениях, припой самоплавкий. Не стоит использовать этот материал для сварки стали, так как по краю шва образуется хрупкая фосфоритная пленка. Его наличие ставит под угрозу герметичность соединения. Также нежелательно применять медно-фосфорную сварку для тех цветных металлов, которые содержат никель в количестве более 10%. Сам процесс можно осуществить с помощью штатной горелки, которая сможет нагреть рабочие зоны до необходимой температуры. Материалы изготавливаются по ГОСТ 16882.2-71.
Технология
После подготовки фурнитуры и инструмента приступаем к самой сварке:
Отрезаем деталь необходимой длины
Для резки сырцовых труб используются труборезы с ручным или электрическим приводом. Для обеспечения плавного среза затягивайте маховик регулятора давления на одну треть хода после каждого поворота. Кромку нужно обработать инструментом для снятия фаски и очистить щеткой. Если соединение стыковое, одну из труб следует расширить. Кроме того, обезжириваются поверхности и проверяется качество их сцепления.
Наносим флюс на поверхность трубы
Помадную пасту наносят на внутреннюю поверхность кисточкой, встроенной в крышку банки. Он должен быть полностью покрыт флюсом, при этом на нем не должны скапливаться излишки.
Соединяем
Детали вставляются друг в друга с небольшим поворотом в обе стороны. Это помогает равномерно распределить поток.
Избыточный поток следует удалить чистой тканью.
При низкотемпературной пайке на стык направляют зажженную горелку. Соединение следует нагреть равномерно, осторожно перемещая горелку. Сварочную катушку держать в левой руке. Провод касается пустого места, припой плавится и заполняет его.
В этот момент пламя слегка отклоняется в сторону, позволяя припою течь в зазор.
Сварочный шов необходимо охладить обычным способом, обдувом или смачиванием жидкостью. Это позволит избежать эффекта отжига.
Для высоких температур требуется более теплое пламя. Его получают сжиганием смеси пропана с кислородом или ацетилена с воздухом. Стык нужно прогревать равномерно и быстро, не допуская прогорания. Желаемую температуру изделия (750 ° C) можно определить по темно-вишневому цвету. Состав припоя, нагретый, но не расплавленный горелкой, подается в зону стыка.
Опытные мастера сразу нагревают стык столько, сколько необходимо для плавления и растекания припойного состава. Начинающим акционерам нужно будет потренироваться на тренировочных бланках. Излишки расплава удаляются медной лентой, предназначенной для удаления припоя. Сварной шов должен остывать естественным путем, не продувая холодным воздухом.
После охлаждения чистой сухой тканью удалите остатки флюсовой пасты.
Флюс – особенности и назначение
Флюс — это особый технический материал для пайки медных труб. Защищает поверхность деталей от окисления и шлаков. Предотвращает контакт сварного шва с кислородом. Он улучшает общее качество соединения и придает ему хорошую прочность и отличную пластичность.
В помещении, где спаяны медные трубы, необходимо организовать качественную вентиляцию. Лучше всего заранее удалить легковоспламеняющиеся и легковоспламеняющиеся вещества, чтобы случайная искра не стала причиной возгорания или другого вредного воздействия на здоровье человека
Флюсы для припоя для медных труб доступны в различной консистенции.
Среди наиболее востребованных и оцененных:
- тесто;
- пыль;
- жидкость.
Вещество в виде пасты для пайки медных труб дороже других материалов, но полностью оправдывает свою высокую цену. Подходит к применению сразу после покупки и не требует от мастера ничего добавлять в состав для улучшения рабочих качеств.
Паста закупается для ответственных сварных швов, требующих максимально точной и качественной заделки стыковых участков. Вещество легко прилипает к медной поверхности, хорошо прилипает к ней и хорошо распределяется по обрабатываемому участку при нагревании.
Помадная паста очень проста и удобна в использовании. С ней без труда сможет работать не только профильный специалист с большим практическим опытом, но и любой домашний умелец
Готовый шов выглядит аккуратно и обеспечивает целостность сращивания всех фрагментов системы. Остатки вещества легко удаляются по окончании работы.
Порошковые продукты продаются по более низкой цене и хорошо хранятся в специальных емкостях. Максимальную эффективность демонстрируют армированные и огнеупорные швы. Они считаются менее удобными из-за проблемы равномерного нанесения на обрабатываемую область.
Жидкости продаются в закрытых бутылях. Они нормально контактируют с мягкими припоями и легко обнаруживаются на поверхности меди, обеспечивая высокую прочность клеевого соединения. Для обеспечения хорошего соединения жидкий флюс и пайка всегда используются одновременно, а не по отдельности.
Независимо от консистенции флюс следует наносить сразу после удаления медного фрагмента. Если пренебречь этим моментом, поверхность металла снова покроется оксидами, и работать с ним равномерно не удастся.
После обработки флюсом детали необходимо сразу приварить. Это исключит возможность попадания инородных частиц на рабочую поверхность.
Для нанесения пастообразной помады понадобится специальная кисть со средней щетиной. Необязательно использовать слишком много вещества. Это не повлияет на качество и прочность связи
В процессе соединения деталей нужно быть аккуратным и внимательным. Попадание флюса в кожу вызывает не только термические, но и химические ожоги.
В этом случае немедленно прекратите сварку и смойте вещество с кожи большим количеством мыльной воды.
Припои из серебра
Такие серебряные «инструменты» с высоким содержанием серебра до 55% для высокотемпературных процессов в пищевой промышленности с использованием холодильного оборудования.
Специфика тинолей из серебра
Низкая температура плавления, относительно хорошее смачивание материала при пайке — основные преимущества серебряных припоев. Этот материал достаточно хорошо заполняет промежутки между соединяемыми деталями, создавая герметичные герметичные швы. Такие паяные соединения необходимы при сборке и изготовлении холодильных агрегатов. Этот тинол имеет более низкую температуру диффузии, чем другие припои. Эта опция позволяет использовать этот сварной шов при обработке арматурных деталей системы.
Существуют следующие разновидности серебряных красителей:
- Тип 1530. Четырехкомпонентное вещество с процентным содержанием серебра 30%. Достаточно дешево, имеет средний разброс по обрабатываемой поверхности, достаточно хорошо заполняет зазоры. Он используется в различных установленных системах, кроме оборудования для пищевой промышленности из-за наличия вредного кадмия;
- Тип 530Sn. Четырехкомпонентный материал с содержанием серебра до 30%. Он имеет высокую температуру плавления, что достигается с помощью газовой горелки. Это создает отличный сварной шов в любом положении детали. Стоит отметить, что это не все плюсы;
- Тип 538Sn. Четырехкомпонентный материал с содержанием серебра до 38%.
Пара слов о флюсах
Чаще всего используются следующие составы потока:
- Специальный флюс для обработки алюминия, в котором основным элементом является олово с добавками цинка, кадмия и буры. Цинк и кадмий в этой смеси выполняют особую функцию — они увеличивают силу диффузии.
- Так называемая паста — это флюс для пайки медных изделий. Это та же флюсовая смесь, только по консистенции она плотнее обычных флюсов. Особенностью плавящей пасты является способность улучшать адгезию шва и минимизировать образование пузырьков воздуха.
Алюминий часто используют как в промышленности, так и дома. В состав припоя для пайки алюминия должны входить кремний, цинк, медь и серебро. Сплавы должны иметь высокую температуру.
Преимущества пайки
Припаиваем медь.
Сварка металла — очень популярная технология.
Для этого есть веские причины:
- Сварка не деформирует детали в процессе работы, их форма остается первоначальной.
- Нет необходимости иметь дело с явлениями коробления и какими-либо внутренними напряжениями.
- Прочность и герметичность сформированного шва.
- Независимость этой технологии и качество швов от различных температурных режимов, в том числе значительного нагрева.
- Возможность соединения металла с неметаллическими материалами.
- Легкое разделение швов.