Пайка меди с металлом

Пайка является одним из самых старейших способов надежного крепления металлических деталей, который был открыт чеканщиками из Египта более пяти тысяч лет назад. Суть этого метода заключается в создания неразъемного соединения металлов с помощью поверхностной диффузии, путем заполнения швов припоем, который представляет собой легкоплавкий материал с температурой плавления намного меньшей, чем у соединяемых деталей.

Отличным материалом для работы является медь, очистка поверхности которой не требует применения агрессивных веществ. Поэтому пайка меди в домашних условиях своими руками получила широкое распространение при необходимости ремонта предметов хозяйственного обихода и различных радиотехнических устройств.

Свойства медных сплавов

Медь является самым универсальным и доступным материалом. Положительные свойства металла обеспечивают широкое применение его сплавов во многих отраслях промышленного производства.

К таким свойствам относятся:

1. Электропроводность меди является основным качественным показателем, который обуславливает ее повсеместное применение. Коэффициент электропроводности материала из меди превышает характеристики многих инженерных металлов. Добавление легирующих элементов и примесей в состав чистого металла уменьшает его проводимость, но значительно повышает прочность.
2. Свойство теплопроводности, как и электрические характеристики, также зависит от процентного содержания примесей в медном сплаве.
3. Коррозийная устойчивость меди определяется свойствами поверхностной пленки, которая малочувствительна к внешнему воздействию, поэтому и защищает эффективно основной металл от разложения. Медь устойчива к органическим кислотам, солевым и щелочным растворам, а вот азотные и неорганические кислоты способны разрушать структуру этого металла.
4. Пластичность материала при его изготовлении или механической обработке (штамповке, прокатке) может значительно снижаться. Это свойство легко возвращается путем отжига металла, то есть его нагрева до 600–700 градусов с последующим охлаждением в естественных условиях.
5. Внешний вид и цвет медных сплавов имеют характерный оттенок, который может существенно изменяться под воздействием погоды и атмосферных явлений. Медь имеет специфичный цвет от оранжево–розового оттенка до темно–бронзовой окраски. Атмосферное влияние может спровоцировать окрашивание поверхности вплоть до зеленого цвета. Некоторые медные сплавы широко используются в декоративных целях.

Хочется отметить, что процесс соединения разнообразных медных проводов не вызывает особой сложности, даже у людей, не имеющих опыта работы с паяльником. Поэтому полезнее будет остановиться на пайке металлических труб.

Методы пайки деталей из меди

Неразъемное соединение труб на промышленных предприятиях, как и пайка меди в бытовых условиях производится двумя способами:

1. Высокотемпературный метод применяется при соединении медных деталей трубопроводов, работающих с большой нагрузкой. Этот способ расплавление припоя подразумевает при температуре 600–900℃.
2. Низкотемпературный способ используется для пайки меди в домашних условиях. Место пайки при использовании мягкого припоя нагревается до 450℃, а применение твердого припоя требует нагрева свыше 450℃.

Технология пайки

Весь процесс пайки меди можно условно разделить на подготовительные операции и непосредственно сам этап соединения деталей. Основные операции соединения:

1. Качественную резку труб легче осуществлять с помощью резака. Для этого его необходимо установить на обрабатываемую поверхность так, чтобы режущий ролик точно совпадал с линией разреза. Зажимным винтом поджимаем режущую плоскость к изделию, поворотом вокруг оси изделия осуществляем разрез металла. После двух оборотов вращением винта прижимаем резак к трубе. Обрезку меди можно производить и обычной ручной ножовкой по металлу, но добиться перпендикулярности среза будет очень сложно.
2. Затем необходимо снять внутреннюю и наружную кромки детали. Внутренняя фаска удаляется для уменьшения сопротивления потоку газа или воды, а наружная кромка удаляется для облегчения процесса сборки изделия. Такие операции могут выполняться специальными приспособлениями как встроенными в резак, так и отдельными устройствами.
3. Далее нужно зачистить кромки от окислов. Механическая очистка внутренней части трубы производится специальным ершиком, сеткой или наждачной бумагой, навернутой на штырь. Внешняя поверхность очищается либо устройством с отверстием, обрамленным металлической щеточкой, либо мелкой абразивной бумагой. После очистки поверхности необходимо удалить остатки пыли и абразива, которые снижают качество пайки меди.
4. Удалив мусор, нужно нанести на поверхность флюс, причем пастообразный состав наносят кисточкой. Далее сразу соединяем детали.
5. При сборке детали поворачивают друг относительно друга, чтобы флюс полностью распределился по поверхности, а элементы изделия закрепляются в удобном для пайки положении. Излишки флюса удаляются хлопчатобумажной ветошью.
6. Перед нагреванием места пайки нужно снять все резиновые и пластмассовые элементы, которые могут пострадать при нагреве.
7. Пламя горелки должно быть нормальным. Сбалансированное пламя горелки для пайки меди имеет небольшую величину и ярко-синий цвет. Место соединения нужно прогревать равномерно, плавно перемещая пламя со всех сторон изделия. При достижении оптимальной температуры плавления, припой начинает расплываться. После полного заполнения швов припоем, горелку необходимо отнести от места пайки меди и дать возможность соединению остыть естественным путем.
8. Завершающим этапом будет удаление остатков флюса влажной ветошью, пропитанной спиртовым раствором.

Чтобы произвести пайку металла в домашних условиях, кроме подготовленных деталей, необходимо наличие инструмента для разогрева, а также соответствующего флюса и припоя.

Инструменты для нагрева места соединения

Существует несколько способов нагрева спаиваемых деталей. Самыми распространенными считаются методы разогрева места соединения с помощью паяльника, газовой горелки или строительного фена. Применение этих инструментов является оптимальным для проведения качественной работы в домашних условиях.

Применение паяльника

Паяльник представляет собой устройство, в котором жало нагревается до необходимой температуры под действием электрической энергии. Подбор устройства по мощности осуществляется в зависимости от толщины соединяемых деталей.

Используется паяльник в основном при низкотемпературной пайке. Нагрев металла и припоя происходит за счет тепловой энергии наконечника устройства. Жало прижимается плотно к месту соединения металла, в результате чего происходит его разогрев и плавление припоя.

Газовая горелка

Горелка является самым универсальным видом оборудования для нагрева места пайки. К этой категории относятся также и паяльные лампы, которые заправляются керосином или бензином.

Существует несколько разновидностей газовых горелок для пайки меди от высокопроизводительных моделей до бытовых устройств:

• с одноразовой емкостью;
• с применением баллона стационарного типа;
• ацетилен-кислородные горелки, которые составляют целые агрегаты для пайки медных труб.

По мощности горелки классифицируются так:

• для нагрева металла и пайки мягким припоем (бытовые);
• для проведения работы мягким и твердым припоем (полупрофессиональные);
• для осуществления пайки твердыми припоями (профессиональные).

Использование строительного температурного фена позволяет производить пайку легкоплавким припоем. Этот инструмент способен выделять струю горячего воздуха до 650 ℃.

Разновидности флюсов

Для образования качественного и надежного соединительного шва применение флюса имеет огромное значение. Он представляет собой состав, который способствует хорошему растеканию припоя, при этом очищая поверхность детали от окислов и грязи. Важной функцией флюса считается защита от попадания кислорода к месту пайки, что значительно повышает сцепление припоя с поверхностью металла.

По содержанию активных веществ флюс для пайки меди может быть следующих разновидностей:

• кислотным;
• бескислотным;
• активированным;
• антикоррозийным.

Для создания прочного соединения флюс должен отвечать нескольким требованиям:

1. Плотность и вязкость состава должна быть ниже, чем у припоя.
2. Нанесенный флюс, независимо от вида, должен равномерно размещаться по всей поверхности соединения.
3. Эффективно растворять оксидную пленку, предотвращая ее повторное появление на изделии.
4. Не должно происходить разрушение состава под воздействием высоких температур.
5. Способность производить пайку как на горизонтальных поверхностях, так и на вертикальных стыках.
6. И конечно, способствовать созданию аккуратного внешнего вида соединительного шва. Процесс пайки меди серебром проходит наиболее успешно при использовании флюсов, в состав которых входят фтористые соединения калия и бора.

Виды припоев

В качестве припоя для пайки меди могут применяться некоторые чистые металлы, а также их сплавы. Для создания надежного контакта припой должен хорошо смачивать основной металл, в противном случае произвести пайку невозможно.

Температура плавления припоя меньше такого же показателя соединяемых металлов, но выше той, при которой сочленение будет прочным.

Легкоплавкие припои

Расплавление легкоплавких (мягких) припоев происходит до 450 ℃. К этой группе относятся материалы, состоящие из свинца и олова в различной пропорции. Для придания составу специальных свойств могут добавляться кадмий, висмут, сурьма.

Оловянно–свинцовые припои не очень прочные, поэтому почти не используются при пайке деталей с большой нагрузкой или эксплуатируемых при температуре более 100 ℃.

Тугоплавкие припои

К этой группе принадлежат припои на основе серебра и меди. Медно–цинковые припои используются для соединения деталей со статической нагрузкой, потому что обладают определенной хрупкостью.

Процесс пайки меди латунью осуществляется с помощью твердого медно–фосфорного припоя.

Серебряные виды припоев относятся к наиболее качественным материалам. Такие сплавы могут содержать кроме серебра, цинк и медь. Эти припои применяются для соединений заготовок, которые работают в условиях ударов и вибраций.

Недопустимые ошибки при пайке

Причиной некачественного соединения двух деталей чаще всего становится спешка, поэтому нужно не забывать контролировать кромки изделия на отсутствие посторонних мелких предметов, которые могут образоваться после резки.

При нанесении флюса стараться не пропустить ни одного малейшего участка поверхности, ведь любой дефект может стать причиной плохого контакта. Если какой-нибудь участок поверхности будет слабо прогрет, то это приведет к слабому сплавлению двух металлов. Перегрев может привести к сгоранию флюса и образованию окалины или окиси на месте пайки, что влияет на ее надежность.

Пайка медного материала не представляет особой сложности, даже для новичка. Главное — строго соблюдать все технологические этапы, не забывая при этом о мерах безопасности при проведении работ с горючими элементами.

скажите, кто спаивал при помощи газовой горелки сталь и медь(медная проволока) и медного припоя? интересен ваш опыт. собираюсь попробовать, а хотелось бы предварительно ознакомиться с опытом других производителей)

сама не пыталась даже. граждане говорят, что надо паять серебрянным припоем

мнения расходятся на форумах паяльщиков и лудильщков

я бы на самом деле не додумалась такого делать) слишком разная температура плавления.

учитывая , что у стали в зависмости от марки 1400-1600, моя горелка и не нагреет все это богатство)

но тем не менее так делают)

ну че, ну спаивается.ПМф и ПСр

тут и сталь, и медь, и латунь

сталь вообще не ювелирный сплав.

тут есть гениальные технологи

они вам запросто расскажут, как это делать, я против них глупенькая девочка с колхоза

спасибо большое добрая девочка))) я тут себя вообще младенцем беспомощным почувствовал, когда сегодня не смог две медные трубки между собой пмф спаять, а сделал это оловом ((( стыдно. не пойму в чём дело, в моих руках или в горелке.. хочется верить, что в горелке

вы же как понимаю делаете крупные изделия, типа светильники

и ничего ужасного , что вы сделали это оловом(ПОСом, так понимаю) -я считаю, что на интерьерных работах это допустимо. ну, тиффани же есть. все там оловом(ПОСом). там и в двери витражи, и лампы..

если чего-то не получается с горелкой -вы там напишите конкретнее как делаете, попытаюсь разобраться. у вас, видимо, изделия крупные, там не пойдет, что тут в проволочном сообществе, нужна просто паяльная лампа

спасибо большое за помощь. я уже чешуся весь от негодования. курить начну пожалуй снова. я сфоткаю то, чем делаю(горелка) мне кажется, что припой не нагревается ей, как надо. я посмотрел несколько видео, там газ шпарит будь здоров, а из моего балончика газового просто равномерное давление. Вы правы. оловом можно и я работаю с ним(но оно подходит именно для крупных деталей), а мне нужно приварить-припаять много медной проволоки к медному листу. туда-сюда, туда-сюда и олово предательски отстает, сколько бы его не напаивай. Потому хочу обязательно медным припоем, как -то раз чудесным образом получилось, результат "железный" и очень понравился.

знаете, вам наверное нужна мощная горелка типа паяльной лампы и паять просто от прутка. тут мы с девочками обсуждаем ювелирную пайку с ракладкой припоя -это не ваша тема. вам скорее всего надо обратиться к чипмейкерам(вот так и наберите в поиске) и на прочие мелфорумы

скорее всего не хватает мощности это так, так мне большие области и не надо паять, проволока 4 мм и отвестие соответственно такое же. паяю этим. и нифига кроме , как оловом не выходит. а надо припоем. у меня тут починка холодильника была, и мастер дал мне припоя, сказал, ни флюса ничего другого не нужно. типа очень хороший хороший отечественный припой, так и с ним не вышло так же, как и с харрисом

дело в том, что медь с медью(проволока и лист меди) с помощью пос спаиваются, но нагрузку долго не держат

ой ли? по моему тиффани на ПОСе вполне прилично держится.

потому что статика. у меня немного подвижное. не спорьте ))) я не с пустого места говорю. даже раз перевозил на коленках люстру такую. поотлетали некоторые причендалы (((

Соединение меди, представляет собой сложный технологический процесс, который позволяет выполнять неразъемное соединение.

Развитие загородного домостроения привело к тому, что в инженерных сетях все используют трубы, выполненные из цветных металлов и их сплавов. Для того, что бы трубопроводная система работала бесперебойно, а главное безопасно необходимо обеспечить качественное соединение между элементами трубопроводной арматуры. Такие соединения выполняют с применением пайки.

Какой припой выбрать

Пайку труб из меди могут выполнять с помощью двух видов — мягкого или твердого. Температура первого расплава составляет 425 °C, рабочая температура второго составляет от 460 до 560 °С. Для осуществления пайки применяют газовую горелку.

Тип сплава применяют исходя из соотношения меди и других веществ, которые входят в его состав. Если, в состав средства для пайки деталей входит серебро, то такой сплав называют серебряным. Кстати, чем его больше, тем меньше температура его плавления. Кроме этого, наличие большого объема этого металла обеспечивает высокую смачиваемость и обтекание место пайки.

Другой тип смеси работы с медным материалом, который широко применяют для пайки меди это медно-фосфорный. Но, температура его плавления много выше, а такой параметр как смачиваемость, также уступает серебряным смесям.

Пайка медных труб горелкой

Их применяют при производстве холодильной техники, которая применяется и в пищевой промышленности.

Выполняя пайку меди медно-фосфорным припоем, и его аналогами использование флюса не требуется. Для пайки медных деталей с латунными флюс необходим. При их использовании образуется капиллярный зазор с размером от 0,025 до 0,15 мм. Аналогичный зазор при использовании таких припоев составляет от 0 до 0,15 мм

Медно фосфорные

Соединение деталей из меди может производиться медно-фосфорным припоем в состав, которого входит серебро. Его доля может достигать 15%. Такой сплав применяют для работы с холодильным оборудованием.

Рабочая температура медно-фосфорных припоев не очень высока. Вещества этого класса обладают достаточной текучестью. Кстати, при работе, с использованием этого припоя нет необходимости в применении каких-либо флюсов. Это связано с тем в его состав входит фосфор. Именно фосфор защищает зону обработки стыка от воздействия атмосферы.

Припой медно-фосфорный Castolin

Швы, образующиеся в ходе работы, отличаются прочностью. Именно это и определило его использование для работы с холодильным оборудованием, содержащие в своем составе детали из меди. Все дело в том, что при его работе постоянно существует вибрация, в таких условиях прочность шва не будет лишней.

При соединении медных компонентов трубопроводной арматуры необходимо выполнять охлаждение элементов узла, которые обладают слабой стойкостью к перегреву. В процессе работы рабочую зону можно обдувать сухим азотом. Для этого требуется эксплуатация специального оборудования. Защита сухим азотом позволяет защитить шов от окалины.

Припои этого типа недопустимы для работы со сталью. Дело в наличии фосфора, который способствует образованию пленки.

Трехкомпонентный состав, в который входит 2% серебра носит марку 102. Сфера применения этого припоя монтаж, обслуживание холодильных комплексов, которые не подвержены вибрации.

Припой медно-фосфорный Ag 2%

Марка 105 содержит 5% благородного металла. Он пластичен и у него медленное растекание. Вследствие этого у него имеется возможность заполнять зазоры определенного размера. Эта марка способна выдерживать незначительные нагрузки вибрационного или ударного характера.

Марка 115, содержит в своем составе 15% серебра. Из-за этого он обладает высокой пластичностью. Шов, полученный с его помощью способен выдерживать умеренные вибрационные или ударные нагрузки, возникающие во время работы холодильных установок.

Серебряные припои

Серебро – этот благородный металл, в чистом виде обладает хорошей пластичностью. Температура плавления довольно высока (962 °С). Это делает нецелесообразным применение чистого серебра в качестве сырья для стыковки деталей нецелесообразно.

Но если в серебро внести некоторые вещества, таких, как – железо, висмут и пр., то такую композицию можно использовать для создания неразъемных стыков.

Серебряные материалы хорошо плавятся того, когда его объем уменьшается. Это снижение приводит к снижению затрат на энергию и время на выполнение сборки заготовок из меди.

Серебряный припой для пайки меди, Ag 20%

Серебряные материалы хорошо обволакивают соединяемые детали, и это способствует получению швов необходимого качества. Швы, полученные с применением этих средств не подвержены окислению, и хорошо переносят различного рода механические и вибрационные нагрузки.

Сплав, содержащий этот благородный материал, применяют для работы со многими сплавами меди. Все эти сплавы различаются по соотношению компонентов, наличию легирующих добавок.

Содержание серебра

Состав всех применяемых для стыковки деталей серебряных сплавов регламентирует ГОСТ. Маркировка этих материалов начинается с буквенного сочетания ПСр. А ним следуют числа, которые показывают процентный объем серебра в сплаве.

Практическое применение серебряных припоев

Сплавы, которые содержать большое количество серебра, (50-72%) обладают низким удельным сопротивлением. Их применяют для создания стыков с большой электрической проводимостью.

Средства для соединения деталей, содержащие этот благородный металл в небольших количествах 40-62%, применяют для создания швов, которые не будут подвергаться сильному нагреву.

Припои для меди с низким содержанием серебра (10-15%) нашли свое применение в машиностроительной отрасли.

Особенности серебряных тинолей

Сплавы с содержанием серебра отличаются невысокой температурой плавления и хорошим смачиванием. Этот материал в расплавленном состоянии заполняет все пустоты и поры. При этом швы получаются высокого качества. Средства для стыковки медных труб нашли свое применение при производстве и обслуживаниихолодильных машин.

Пайка твердым тинолем

Твердые средства для пайки используют для капиллярной стыковки и соединения трубопроводной арматуры, которая используется для подачи воды.

Пример пайки припоем серебро 1%

При пайке медных труб используют специальную пасту, газ, вспомогательные инструменты и технологическое оснащение.

При соединении медных деталей твердым припоем необходимо соблюдать все необходимые меры безопасности.

Как паять трубы

Для соединения труб, выполненных из меди и ее сплавов, необходимо использовать определенные материалы и инструменты.

Так, для выполнения работ, потребуется:

• устройство для резки труб из меди;
• газовую горелку;
• состав для пайки медных труб;
• флюс.

Процесс пайки выглядит следующим образом:

• Зачищают обрабатываемый участок.
• Вручную устанавливают фитинг, для этой операции может потребоваться специальный инструмент.
• Используя газовый нагревательный инструмент осуществить нагрев обрабатываемое место до того момента пока не произойдет изменение цвета поверхности.
• На разогретое место укладывают состав для пайки медных труб.

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