Как паять нержавейку в домашних условиях паяльником

Пайка нержавейки является достаточно трудоемкой процедурой, однако не вызовет особых проблем, если знать все особенности ее выполнения. Со значительно меньшим количеством трудозатрат можно паять нержавеющие стальные сплавы, которые содержат не более 25% хрома и никеля. Более того, пайка нержавейки с таким химическим составом позволяет получать надежные соединения изделий из разнородных металлов, исключая сплавы с магнием и алюминием.

Отремонтированная методом пайки велосипедная рама

Пайка нержавеющей стали, содержащей в своем составе значительное количество никеля, может вызывать определенную сложность. Это связано с тем, что в таких сплавах при нагреве до температуры 500–700° появляются карбидные соединения. Интенсивность формирования таких соединений зависит от продолжительности нагрева, поэтому пайку следует выполнять максимально оперативно.

Чтобы минимизировать риск образования карбидных соединений в структуре нержавейки при пайке, в состав сплава добавляют титан, а после формирования соединения изделие подвергают термической обработке. Следует очень аккуратно подходить к пайке наклепанных нержавеющих сталей, поверхность которых под воздействием нагретого припоя может покрываться трещинами. Чтобы избежать таких последствий, необходимо исключить нагрузку соединяемых деталей в процессе пайки. Кроме того, можно выполнить предварительный отжиг соединяемых изделий.

Для отжига используйте газовую горелку

На выбор припоя, при помощи которого можно паять нержавейку, оказывает влияние как химический состав сплава, так и условия технологического процесса. Так, если данный процесс осуществляется при повышенной влажности окружающей среды, то следует использовать серебряные сплавы, в состав которых входит незначительное количество никеля. Пайка в условиях печи, а также в относительной сухой атмосфере выполняется с использованием хромоникелевых и серебряно-марганцевых припоев.

Наиболее распространенным типом флюса, который применяется при пайке нержавейки, является бура, наносимая на место будущего соединения в виде пасты или порошка. Расплавление буры на поверхности соединяемых деталей способствует равномерному и наиболее аккуратному нагреву участка будущего шва до требуемой температуры – 850°. Только после того как требуемая температура нагрева достигнута, что можно определить по изменению цвета места будущего соединения до светло-красного, в стык между деталями вводится припой.

Флюс наносится равномерным слоем по всей поверхности, которую необходимо предварительно очистить

После окончания пайки на месте соединения присутствуют остатки флюса, которые удаляются путем промывки водой или пескоструйной обработки. Для выполнения такой процедуры нельзя использовать азотную или соляную кислоты, которые, хотя и эффективно очищают оставшийся на поверхности деталей флюс, оказывают негативное влияние как на основной металл, так и на использованный припой.

Как выполнить пайку в домашних условиях

С такими задачами, как соединение деталей из нержавейки при помощи пайки и пайка нержавейки с медью, нередко сталкиваются и в домашних условиях. Изделия, изготовленные из нержавеющей стали, активно используются в быту уже на протяжении многих лет, поэтому, когда они по каким-либо причинам приходят в негодность, у любого домашнего мастера возникает естественное желание отремонтировать их самостоятельно. Следует сразу сказать, что спаять детали из нержавейки не так уж и сложно, главное – строго придерживаться технологии, а также запастись соответствующими инструментами и расходными материалами.

Освойте технику пайки на простых соединениях, а затем пробуйте работать с более ответственными деталями

Перед тем как приступать к пайке нержавейки, очень желательно не только изучить теоретический материал по данному вопросу, но и более подробно познакомиться с правилами его выполнения при помощи обучающих видео.

Чтобы паять изделия из нержавейки, вам потребуются следующие инструменты и расходные материалы:

• паяльник, работающий от электричества, мощность которого составляет не менее 100 Вт;
• специальная паяльная кислота, которая будет использована в качестве флюса;
• напильник или наждачная бумага;
• припой, специально предназначенный для соединения стальных деталей, основу которого составляют олово и свинец;
• трос, изготовленный из стали;
• металлическая трубка.

Материалы и инструменты для пайки

Подбирая паяльник для работы с нержавейкой, следует остановить свой выбор именно на инструменте с мощностью 100 Вт. Использование более мощного устройства для выполнения таких работ просто нецелесообразно.

Сам процесс пайки деталей из нержавейки выполняется по следующему алгоритму.

1. В первую очередь необходимо тщательно зачистить место будущего соединения, для чего используется наждачная бумага или напильник.
2. После подготовки поверхностей соединяемых деталей на них необходимо нанести флюс, в качестве которого, как уже говорилось выше, используется паяльная кислота. Основная задача флюса состоит в том, чтобы обеспечить качественное лужение соединяемых деталей.
3. После того как поверхности соединяемых деталей обработаны флюсом, необходимо выполнить их лужение, которое заключается в нанесении на них тонкого слоя припоя, состоящего из олова и свинца. Если выполнить лужение с первого раза не удалось, то необходимо повторить такую процедуру, предварительно разогрев соединяемые детали.
4. Даже после нагрева изделий и их повторной обработки флюсом лужение может не увенчаться успехом – припой будет просто скатываться с поверхности деталей, а не ложиться на них тонкой пленкой. В таком случае необходимо воспользоваться кисточкой с металлическими жилами, которую несложно изготовить из трубки и стального троса. Перед использованием такой щетки на поверхность деталей также необходимо нанести флюс (паяльную кислоту) и только затем, нагревая место будущего соединения паяльником, зачищать его при помощи металлической кисточки. Такая несложная методика позволяет эффективно очистить поверхность нержавейки от окисной пленки, которая, как правило, и является основным препятствием для осуществления качественного лужения.
5. После того как на соединяемые изделия удалось нанести тонкий слой олова, можно начинать их паять. Выполняется такая процедура при помощи паяльника и припоя, которым заполняют стык между деталями.

Типы припоев

Изделия из нержавеющих сталей можно паять как мягкими припоями, изготовленными на основе олова и свинца, так и твердыми типами присадочного материала, в состав которого входят более тугоплавкие металлы.

Мягкий припой за счет того, что его основу составляет олово, является легкоплавким материалом, отличающимся высокой пластичностью и жидкотекучестью в расплавленном состоянии. Что особенно важно при выполнении пайки изделий из нержавейки, он обладает хорошей раскислительной способностью.

Свойства мягких припоев

Более надежные соединения как в производственных, так и в домашних условиях позволяет получить пайка, выполняемая с использованием твердых припоев. Металлы, из которых их изготавливают, плавятся при более высокой температуре, чем олово, что и позволяет получать с их помощью надежные и долговечные соединения. Очень часто материалы данного типа производят на основе технического серебра, которого в их составе может содержаться до 30%.

Основные марки серебряных припоев

Одним из популярных типов твердого припоя является материал марки HTS-528, который успешно используется для пайки не только нержавейки, но и меди, латуни, бронзы, никеля и других металлов. Удобно, что он выпускается в виде прутка, поверхность которого уже покрыта слоем флюса. Работая с таким припоем в производственных условиях или дома, следует иметь в виду, что температура его плавления составляет 760°.

Припой HTS-528, представляет собой пруток, покрытый флюсом красного цвета. Помимо нержавейки подходит для чугуна и цветных металлов

Приготовление флюса

При пайке нержавейки следует очень внимательно отнестись к вопросу выбора готового флюса или рецептуре его самостоятельного изготовления. Классический состав флюса, который можно приготовить и дома, включает следующие компоненты:

• буру (70%);
• борную кислоту (20%);
• фтористый кальций (10%).

Для пайки изделий, отличающихся небольшими размерами, можно приготовить флюс, который будет состоять только из буры и борной кислоты, смешанных в одинаковой пропорции. Смешав компоненты флюса в сухом виде, его необходимо развести водой и уже полученным раствором обрабатывать место будущего соединения.

Полезные советы

Чтобы выполнить пайку нержавейки качественно, следует воспользоваться рекомендациями опытных специалистов.

• Мощность паяльника, который должен эффективно прогревать соединяемый металл, находится в интервале 60–100 Вт, но лучше остановить свой выбор именно на стоваттном устройстве. Для пайки габаритных деталей, например труб из нержавейки, потребуется не электрический паяльник, а газовая горелка.
• Выбирая электрический паяльник, лучше остановить свой выбор на моделях, оснащенных наконечниками, которые не обгорают.
• Наиболее экономичным и универсальным типом припоя, позволяющим получать качественные соединения изделий из нержавейки, являются оловянно-свинцовые прутки. В том случае, если паять предстоит посуду, которая будет контактировать с пищевыми продуктами или жидкостями, в качестве припоя лучше использовать чистое олово, которое не содержит в своем составе вредных примесей.
• Помещение, в котором выполняются работы по пайке, должно хорошо проветриваться.
• Выполняя пайку, следует обязательно использовать индивидуальные средства защиты, чтобы не навредить своему здоровью.

Что еще следует знать о пайке нержавеющей стали

В тех случаях, когда к паяным соединениям изделий из нержавейки предъявляются особые требования, могут использоваться специальные марки припоев, к числу которых относятся материалы, изготовленные на основе никеля и фосфора, а также никеля, хрома и марганца. Припои второй группы используют, в частности, в тех случаях, когда пайка выполняется в среде защитного газа, состоящего из смеси аргона с трехфтористым бором. При выполнении пайки по такой технологии в качестве припоя может использоваться и чистая медь, которая хорошо смачивает металл и формирует надежное соединение.

При использовании медного припоя место пайки будет отличатся от нержавейки характерным желтым цветом

Припои, изготовленные на основе никеля, позволяют получать соединения, отличающиеся высокой прочностью. Между тем есть у таких материалов и недостатки, к которым следует отнести невысокую пластичность. Именно поэтому такой присадочный материал не используют для соединения элементов конструкций из нержавейки, которые будут подвергаться ударным и вибрационным нагрузкам в процессе своей эксплуатации. Кроме того, паяный шов из такого материала очень критично относится к низким температурам. Пайку припоями никелевой группы, которые плавятся при температуре, превышающей 1000°, можно выполнять в среде сухого водорода, аргона и в вакууме.

Таким образом, пайка изделий из нержавейки (габаритных труб, эксплуатируемых под давлением, посуды, предметов мебели или интерьера) имеет свои нюансы, которые обязательно следует учитывать при выборе как режимов пайки, так и расходных материалов. Существует множество справочников, руководствуясь которыми, можно оптимально подобрать все необходимые материалы и получить качественное, надежное и красивое паяное соединение.

Пайка нержавейки оловом для многих является достаточно сложным процессом, так как тут играет свою роль особенность поведения данного металла. Такой припой является одним из лучших вариантов, который может использоваться для нержавеющей стали. Это стандартный метод, который знаком многим, кто занимается пайкой, но в случае с нержавейкой не всегда можно гарантировать качественный и надежный результат. Данный процесс используется, как правило, для небольших соединений, когда требуется прикрепить мелкие детали. Также это необходимо при заделке мелких трещин и прочих подобных дефектов. Требования к соединению не столь высоки, как к сварке, тем не менее, необходимо сделать все максимально качественно. Припой для таких процедур поставляется в прутках, которые похожи на сварочную проволоку.

В промышленности данный метод не так часто используется, как пайка нержавейки оловом в домашних условиях. Вне зависимости от того, происходит пайка при помощи паяльника, или с помощью газовой горелки, материал быстро растекается и все действия должны быть аккуратными. Чтобы уменьшить негативное влияние, следует правильно подбирать режимы работы, а также расходные материалы. В технических условиях все это осуществляется по ГОСТ 860-75.

Преимущества пайки нержавейки оловом

• Пайка нержавейки оловом помогает относительно легко и быстро заделать мелкие поломки, не прибегая к сложным процедурам;
• Сам процесс занимает не много времени и не требует длительной подготовки;
• Расходные материалы имеют относительно небольшую стоимость;
• Олово уменьшает текучесть нержавейки при пайке, что делает процесс менее сложным, чем с другими припоями;
• Для многих вариантов конечный результат обладает достаточно хорошим качеством.

Недостатки пайки нержавейки оловом

• Пайка уступает многим другим процессам получения неразъемного соединения по крепости, так что для ответственных конструкций ее нельзя применять;
• Из-за применения олова температурный диапазон эксплуатации деталей снижается, так как материал может расплавиться;
• Остаются сложности с поведением нержавейки в жидком состоянии.

Режимы пайки оловом

Температура пламени горелки, градусов целься

Мощность паяльника, Вт Время воздействия, секунды Диаметр припоя, мм 232-240 80-100 5-10 2-4

Подготовка оборудования и необходимых материалов

Пайка оловом нержавейки предполагает правильный подбор инструментов и прочего оборудования. Для этого вам понадобится:

• Паяльник или газовая горелка;
• Растворитель;
• Припой;
• Металлическая щетка;
• Флюс;
• Защитные перчатки;
• Ткань для протирки.

Паяльник желательно брать мощностью в 100 Вт, так как менее мощные модели не смогут расплавить материал.

Если речь идет о соединениях больших размерах, то здесь может потребоваться и более мощный паяльник. Жало инструмента должно быть необгораемым, так как это существенно увеличивает срок его службы. Следует отметить, что возможности паяльника являются ограниченными, так как он может работать только с легкоплавными припоями. Для такой пайки лучше всего подойдут бруски чистого олова или прутки из серии ПОС.

Первый вариант хорошо подходит для посуды и прочих емкостей, так как не содержит примесей. В качестве флюса лучше всего для данной разновидности использовать ортофосфорную кислоту. Ею необходимо обрабатывать места, где будет паяться металл и тогда схватывание будет на куда более высоком уровне.

Выбор припоя и других материалов

Пайка нержавейки паяльником предполагает грамотный подбор припоя, так как от него будет зависеть качество соединения. Одной из самых популярных в данном планет является серия «ПОС». В отличие от обыкновенного олова, которое продается для пайки в виде брусков, имеет еще дополнительные вкрапления свинца, что изменяет свойства материала. Стоит обратить внимание на марки:

В них может содержаться не только олово, но еще и кадмий, свинец и прочие металлы. Если вам нужно паять детали, которые будут соприкасаться с пищевыми продуктами, то в материале, кроме олова, ничего лишнего не должно быть, так как остальные вещи могут оказаться вредными для здоровья. Для нержавейки сложно подобрать флюс, так как далеко не каждый тут сможет пригодиться. Здесь требуется, так называемый «активный флюс», в качестве которого выступает паяльная кислота, ортофосфорная кислота или хлористый цинк. Желательно, как только он будет нанесен на поверхность, сразу начинать процедуру, чтобы флюс не взялся пленкой.

Технология пайки нержавейки оловом

Перед тем как начнется пайка нержавейки оловом, требуется очистить от окисной пленки, которая может образовываться на поверхности металла, а также от прочих загрязнений. Это делается при помощи металлической щетки или наждачной бумаги.

Затем проходит процедура обезжиривания, для чего понадобится растворителем, для чего можно использовать и ацетон.Когда поверхность будет очищена можно наносить флюс, если вы не используете комбинированный припой, который уже содержит его в своем составе.

Далее происходит разогрев при помощи горелки или жала паяльника. При использовании горелки нужно следить за уровнем кислорода, так как при его избытке металл будет окисляться. Для распознавания такого параметра, необходимо обратить внимание на цвет пламени, так как в перенасыщенном составе оно будет светло-синим. Необходимо разогреть все место соединения до такой температуры, чтобы припой мог расплавиться.

Он должен плавиться не от горелки, а от разогретого ею металла. Припой укладывается в область, где находится стык, это делается постепенно, пока не будет заполнена вся область.

Это следует делать, пока излишки не начнут вытекать из зазоров, тогда можно гарантировать наилучшую степень схватывания.»

Контроль качества

Для этого используется ГОСТ 19249-73. Здесь могут использоваться методы контроля с разрушением и без. Среди них выделяют такие как:

• Радиационный контроль;
• Технический осмотр;
• Радиоскопический метод;

Меры безопасности

Когда происходит пайка нержавеющей стали оловом в домашних условиях, то следует соблюдать правила электробезопасности. Главной проблемой является то, что можно обжечься при контакте с паяльником, разогретым металлом или припоем. Также следует избегать вдыхания испарений металлов.

Иногда возникает потребность спаять изделие из нержавеющей стали. Перед тем как паять нержавейку в домашних условиях, необходимо ознакомиться с технологией, принципами выполнения работ.

Особенности пайки нержавейки

Для получения неразъемного соединения деталей из коррозионно-стойкой стали используются присадочные сплавы с более низкими температурами плавления, чем у соединяемого основного металла. Наличие прочной оксидной пленки делает нержавейку более трудной для пайки, чем углеродистая сталь.

Чтобы припаять непосредственно к нержавеющей стали, необходимо использовать специальные смеси с диапазоном активации 100-375°C для удаления поверхностных оксидов. Эти вещества рекомендуется только для механического соединения. Из-за коррозионной активности они не рекомендуются для электрических контактов. Если остаток флюса после оплавления не будет полностью удален с использованием теплой воды с механической очисткой, швы будут нарушены из-за потенциальной коррозии в течение его срока службы.

Присадочный материал на основе свинца — это припой, который изготавливается из сплава олова и свинца, иногда с другими металлами. Полученный припой имеет более низкую температуру плавления. Свинец токсичен, поэтому все больше мастеров стараются использовать менее опасные вещества.

Альтернативным решением является использование формовочного газа, состоящего из азота и водорода. Этот метод удаления оксида используется, когда температура пайки может быть выше 350°C, активизируя водород и восстанавливая оксиды. При использовании этого метода не требуется удалять остатки реагента.

Используемое оборудование

Качество работы зависит от выбранных материалов, необходимого для проведения ремонта оборудования. Домашнему мастеру понадобится:

1. Наждачная бумага (крупнозернистая).
2. Промышленная щетка.
3. Флюс (паста паяльная).
4. Паяльная горелка (электропаяльник).
5. Металлический пруток (присадочный материал).
6. Лента малярная.
7. Чистая тряпка.
8. Защитное обмундирование (очки, перчатки, респиратор).

Подготовка

Тщательная очистка поверхности изделия в области стыка является ключом к крепкой пайке. Масло и жир удаляют с помощью растворителей, а проволочную щетку или абразивную обработку наждачной тканью применяют для устранения сложных типов загрязнения.

Шероховатая поверхность абразива эффективна, она улучшит адгезию припоя. Рекомендуется проводить ремонтные работы сразу после очистки. Если это невозможно, детали предварительно покрывают присадочным материалом (лужат). Припаивая детали из латуни или меди, необходимо нанести тонкий слой олова на предварительно разогретый участок, который соединяется с изделием.

Процесс пайки

Технологическая операция заключается в соединении нержавейки с помощью присадочного металла, благодаря силам сцепления между атомами. Руководство соединения деталей:

1. Подключают паяльник и дают ему нагреться.
2. Слегка шлифуют края металла в месте будущего шва или заплаты, чтобы избежать появления неровностей. 2 части должны соединиться без каких-либо промежутков.
3. Удаление шлифовальной пыли влажной тряпкой.
4. Области, которые недопустимо подвергать воздействию растворителей, закрывают малярной лентой.
5. Флюс наносится в зоны, которые будут принимать припой.
6. Разместить в рабочей зоне весь необходимый инвентарь. Паяльник кладут на безопасном расстоянии. Проволочный припой разматывают.
7. Проводится лужение. Тонким слоем наносится смесь олова и свинца.
8. Если покрыть изделие припоем не удается (смесь скатывается по запчасти), прибегают к проверенному способу. Изготавливают небольшую кисточку из стальной проволоки и трубки. Паяльную кислоту наносят непосредственно перед использованием щетки. Нагревают детали паяльником или паяльным пистолетом, хорошо защищают самодельной щеткой. Данная процедура эффективна, т.к. снимается окисная пленка без использования химических соединений.
9. Наносится тонкий слой растопленного олова.
10. Начинается процесс пайки оловом.
11. Паяльник удерживают в области стыка, который заполняется присадочным материалом.
12. Получить сталь нужной температуры трудно, поэтому необходимо внимательно следить за процессом. Перегретые детали покрываются оксидами, которые снижают качество отделки нержавейки.
13. Дают остыть.
14. Очищают швы наждачной бумагой и растворителем.

Основные ошибки во время пайки

Распространенные ошибки, мешающие достигнуть положительного результата:

1. Неверный выбор растворителей. Агрессивные вещества необходимы для удаления оксида с подготовленной поверхности. Следует избегать использования паст на основе соляной кислоты, поскольку коррозия усложнит очистку.
2. Перегрев места соединения.
3. Загрязненное жало паяльника.
4. Несоответствие требованиям. Выбор сплава должен соответствовать ожидаемым условиям эксплуатации (механическая нагрузка, цветовое соответствие, контакт с пищевыми продуктами или водой).
5. Упущенное время. Пасту удаляют сразу после проведения работ, чтобы избежать обесцвечивания и предотвратить коррозию.
6. Температура разогрева не соответствует плавке.
7. Нарушение спаянных швов. Это происходит в результате движения, когда сплав затвердевает.
8. Холодное сплочение. В результате недостаточного нагрева холодные швы часто характеризуются жесткостью, шероховатостью и неравномерностью. Эта ошибка припаивания создает ненадежные швы, подверженные растрескиванию, разрушению.

Соединение будет прочным, если использовать соответствующий припой и не экономить на флюсе.

Меры осторожности

Правила техники безопасности при пайке заключаются в следующем:

1. Проводят работу в проветриваемом помещении.
2. Перед паянием нужно проверить состояние провода, нет ли повреждений корпуса паяльника.
3. Не стоит пытаться расплавить припой горелкой, чтобы не спровоцировать возгорание.
4. Запрещается проводить работу горелкой в непосредственной близости от огнеопасных и легковоспламеняющихся материалов.
5. Припой, содержащий свинец ядовит, поэтому нужно работать в респираторе. Паяльник нагревается до 400°C, что может привести к ожогу или пожару.
6. Раскаленный металл вызывает ожог, поэтому его нельзя подносить близко к телу.
7. Всегда возвращать паяльник на подставку, когда он не используется.
8. Стоит отказаться от использования кустарных инструментов для ремонта изделий из коррозионно-стойкой стали.
9. Присадку легко выгорающих компонентов производят в последнюю очередь.

Самостоятельная пайка в домашних условиях требует опыта и соблюдения мер безопасности.