Мастерство пайки медных труб: пошаговая инструкция и практические примеры

Внимание: край трубы и непосредственно труба обязаны быть идеально ровными и прямыми – от этого будет зависеть качество крепления деталей, потому для резки труб лучше всего использовать труборез. . Внимание: детали при пайке и временно после нее обязаны быть хорошо зафиксированы, так как паять трубы из меди можно лишь в неподвижном положении

При помощи труборасширителя сделайте больше диаметр фитинга, при помощи фаскоснимателя – очистите края трубы.
Ершиком отполировать внутреннюю часть фитинга, щеткой наружную часть трубы.
Кисточкой нанести на фитинг и трубу пасту для пайки – флюс – и тут же присоединить детали, избегая попадания какого-либо вида загрязнений.
Горелкой для пайки аккуратно прогревать соединение, перемещаясь по всей плоскости. Критерий хорошего прогрева – изменение цвета пасты.
Завершить нагревание соединяемых деталей, нанести припой по всей поверхности соединения. Пламенем горелки нельзя трогать проволоку припоя: припой обязан расплавиться на медной поверхности трубы, именно от ее температуры без вмешательства огня.
Подождать естественного остывания стыка – без каких-либо средств для охлаждения.
Непременно убрать остатки пасты с труб влажной губкой. Ее воздействие нужно лишь при пайке: она разрушает защитный слой основания меди.

Внимание: детали при пайке и временно после нее обязаны быть хорошо зафиксированы, так как паять трубы из меди можно лишь в неподвижном положении.

Стык на месте крепления деталей обязан быть плотным и ровным . Проверить результат можно будет лишь при включении достаточного давления воды в трубопроводе, но, если пайка прошла хорошо, надежность соединения никак не снижается от температуры воды, вероятных перепадов давления или от времени.

Крепление медных труб с другими материалами

Существует несколько важных нюансов , связанных с возможностями соединения медных конструкций с изделиями из других металлов:

Крепление меди и оцинкованной стали может негативно сказаться на состоянии трубопровода из оцинкованной стали: химические реакции между цинком и медью приводят к разрушению первого.
Крепления меди со сталью, пластиком и латунью безопасны и не образуют коррозии металлов.

Потому если есть необходимость крепления медной и оцинкованной труб, то его можно сделать лишь с помощью латунного фитинга и лишь в одном направлении: по циркуляции воды от оцинкованной в медную трубы.

Медные трубы крепятся с пластиковыми или стальными лишь с помощью латунных отжимных фитингов. Основное крепление системы происходит с помощью зажимного кольца и зажимной гайки фитинга: они прикручиваются на стандартное количество оборотов, указанное в техническом сопровождении фитинга, и непременно периодически проверяются во время эксплуатации на наличие вероятных протечек или ослаблений.

Мифы о медном трубопроводе

Из-за отсутствия привычки к меди в роли материала для систем газо-, водоснабжения и отопления, у современного отечественного потребителя есть определенное недоверие к данному металлу . Есть два мифа:

Трубы из меди опасны при контакте с хлорированной водой. Безусловно, медь, начиная реакцию с элементами хлора, окисляется, но появляющаяся внутри трубопровода пленка, наоборот, защищает трубы от различных химических действий и абсолютно безопасна для организма человека.
Медный трубопровод дорого стоит и непрактичен, невзирая на высокую стоимость. Непрактичность объясняют вероятным окислением наружной стороны труб, при этом внутри медные трубы также окисляются, но коррозии совершенно неподвержены. Более дорогая цена медных труб с лихвой покрывается долговечностью материалов и простотой установки своими руками.

Но такие мифы можно разрушить только многолетней практикой . Не зря этот металл применяли в системах водопровода еще несколько веков назад, и до сих пор в европейских странах медь имеет заслуженное признание. За счет удобства установки и качества материалов, медные трубы для домашнего водопровода более предпочтительны, и непременно найдут новых почитателей в нашей стране.

Связанные вопросы и ответы:

Вопрос 1: Как подготовить медные трубы к пайке

Подготовка медных труб к пайке включает несколько важных шагов. Во-первых, необходимо очистить концы труб от загрязнений, жира и окиси. Для этого можно использовать наждачную бумагу или специальный инструмент для зачистки. После зачистки трубы промываются спиртом или другим растворителем, чтобы удалить остатки грязи и смазки. Далее, на зачищенные концы наносится флюс, который помогает удалить окиси и улучшает растекание пайки. Важно использовать флюс, подходящий для медных труб, чтобы избежать химической несовместимости. Наконец, трубы необходимо просушить, чтобы избежать попадания влаги, которая может нарушить процесс пайки.

Вопрос 2: Какие типы флюсов используются для пайки медных труб

Для пайки медных труб используются различные типы флюсов, каждый из которых имеет свои особенности. Наиболее распространённые из них — это флюсы на основе боракса и флюсы с содержанием канифоли. Бораксовые флюсы считаются более эффективными для удаления окисей, но они могут быть токсичными и требуют осторожного обращения. Флюсы с канифолью менее токсичны и часто используются в бытовых условиях. Также существуют флюсы, специально разработанные для медных труб, которые содержат добавки, улучшающие растекание и предотвращающие коррозию. Выбор флюса зависит от конкретного применения и требований к качеству шва.

Вопрос 3: Как правильно паять медные трубы: основные шаги

Пайка медных труб включает несколько основных шагов. Сначала необходимо подготовить трубы, как было описано ранее. Затем нагрейте паяльник до температуры, подходящей для медных труб (обычно около 800-900°C). Далее, нанесите небольшое количество флюса на концы труб и соедините их. Держите паяльник под углом 45 градусов и равномерно нагревайте трубы, пока флюс не начнёт кипеть. После этого введите пайку в зазор между трубами, равномерно распределяя её по всей длине шва. Убедитесь, что пайка полностью заполнила зазор и образовала прочный шов. После завершения пайки дайте шву остыть естественным образом.

Вопрос 4: Какие инструменты необходимы для пайки медных труб

Для пайки медных труб требуется специальный инструментарий. Основным инструментом является паяльник с мощностью не менее 100 Вт, так как медные трубы требуют высокой температуры для плавления. Также необходимо использовать горелку или паяльную лампу, если вы работаете с толстостенными трубами. Для зачистки труб применяются специальные инструменты, такие как зачистные щётки или наждачная бумага. Необходимо также иметь флюс и пайку, подходящие для медных труб. Для защиты рук и глаз используются перчатки и защитные очки. Кроме того, полезно иметь подставку для паяльника и средства для вентиляции, чтобы избежать вдыхания паров.

Вопрос 5: Как устранить распространённые ошибки при пайке медных труб

При пайке медных труб могут возникать различные ошибки, которые можно устранить, зная их причины. Одна из самых распространённых ошибок — это недостаточная очистка труб, что приводит к плохому растеканию пайки. Для устранения этой ошибки необходимо тщательно зачистить и промыть трубы. Ещё одной ошибкой является перегрев труб, что может вызвать их деформацию или окисление. Чтобы избежать этого, необходимо контролировать температуру и время нагрева. Если пайка не растекается равномерно, возможно, не хватает флюса или он не подходит для медных труб. В этом случае нужно нанести больше флюса или заменить его на подходящий тип.

Вопрос 6: Какие практические примеры применения пайки медных труб

Пайка медных труб находит применение в различных областях. Одним из самых распространённых примеров является установка и ремонт систем отопления и водоснабжения. Медные трубы часто используются в сантехнических системах благодаря их долговечности и устойчивости к коррозии. Также пайка медных труб применяется в холодильной технике, где важна герметичность соединений. В электротехнике медные трубы используются для создания радиаторов и других охладительных систем. Кроме того, пайка медных труб используется в судостроении и авиакосмической промышленности, где требования к качеству соединений особенно высоки.

Какие основные инструменты и материалы необходимы для пайки медных труб

Медные трубы в Европе в основном метрические, 6, 8, 10, 12, 15, 22, 28, 42 и 48 мм встречаются и больших диаметров, но могут быть и дюймовые:

Маркировка меди в российских марках: ставится буква «М» обозначающая медь. Далее идут цифры показывающие степень чистоты в % (00-высокочистая, 0-чистая, 1, 2, 3 - технически чистая). Последний элемент маркировки – буква обозначающая способ изготовления меди: (к – катодная, у – катодная переплавленная, б – бескислородная, р – раскисленная, ф -раскисленная фосфором).

Медь марок М1р, М2р и М3р при суммарном содержании примесей, одинаковом с медью марок М, М2 и М3, отличается от них тем, что они более полно раскислены и содержание кислорода в них снижено от 0,05 - 0,08 % до 0,01%. Поэтому в них дополнительно содержится от 0,002% до 0,012 % фосфора. Марка меди М1ф отличается от М1р еще большим количеством фосфора от 0.012% до 0,04%, для большего раскисления и соответственно полным отсутствием кислорода.

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ МЕДИ ПО ГОСТ 859 (%)

Марка меди	Cu+Ag (%)	Примеси, не более (%)
Bi	Sb	As	Fe	Ni	Pb	Sn	S	Zn	O	P
М1ф	99,90	0,001	0,002	0,002	0,005	0,002	0,005	0,002	0,005	0,005	-	0,04
М1р	99,90	0,001	0,002	0,002	0,005	0,002	0,005	0,002	0,005	0,005	0,01	0,012
М1	99,90	0,001	0,002	0,002	0,005	0,002	0,005	0,002	0,004	0,004	0,05	-
М2	99,70	0,002	0,005	0,01	0,05	0,2	0,01	0,05	0,01	-	0,07	-
М3	99,50	0,003	0,05	0,01	0,05	0,02	0,05	0,05	0,01	-	0,08	-

Применение различных марок меди в сантехнических изделиях определяется ГОСТ 52318, а в Европе – EN 1057.В строительных изделиях: ГОСТ 495-92, в Европе – EN 1172.Обычно водопроводные трубы содержат 99,90 меди и великолепно подходит для целей самогоноварения.

Как правильно подготовить медные трубы перед пайкой

Пайка медных трубопроводов – это ответственный технологический процесс, целью которого является обеспечение герметичности трубопровода в местах соединения его отдельных элементов. Состоит пайка из двух этапов: подготовки труб и непосредственно их соединения припоем.

Работа по соединению труб из меди является потенциально опасным занятием, так как производится с использованием открытого огня. Прежде чем начать пайку, необходимо подготовить плотную, желательно негорючую спецодежду, специальные защитные рукавицы и очки или щиток для лица. В ходе работы расплавленный припой может отлетать достаточно далеко в виде отдельных капель и важно обеспечить себе защиту. Не нужно забывать и о противопожарной безопасности – все легко воспламеняемые предметы нужно убрать, а те, которые закреплены, защитить негорючими экранами.

Для выполнения задачи по пайке медных трубопроводов нам понадобятся следующие инструменты и материалы:

Труборез для медных изделий. Желательно использовать инструмент, рассчитанный именно для работы с цветными металлами, так как медь очень мягкая и обычный, не слишком острый труборез ее просто сомнет.
Фаскосниматель. Даже проявив при резке максимальную деликатность, вы не застрахованы от появления заломов и заусенцев. Инструмент для снятия фаски поможет сделать срез идеально ровным, что очень важно для качественного соединения.
Расширитель для труб. Соединяемые элементы имеют одинаковый диаметр и толщину стенки, поэтому перед пайкой нужно создать на одной из труб небольшой раструб для фиксации. Именно для такой работы и понадобится расширитель.
Металлические щетка и ершик, которыми будет очищаться место пайки.
Измерительные приборы: уровень, рулетка.
Горелка газовая с узконаправленным пламенем, обеспечивающая температуру не выше 450 градусов, а также баллон пропан-бутана.
Электропаяльник предназначенный для пайки меди в местах, где невозможно работать газовой горелкой.
Флюс – специальный состав, назначением которого является повышение адгезии используемого при соединении припоя.
Припой твердоплавкий в виде проволоки. Диаметр материала не должен превышать 3 мм. Также нужно уточнить, что использовать можно только припой без свинца с маркировкой «Lead Free».
Легкоплавкий припой для работы при температуре до 425 градусов. В составе этого материала содержится кроме меди олово, висмут и серебро.

Как выбрать правильный припой и флюс для пайки медных труб

Медь и ее сплавы можно паять как низкотемпературной, так и высокотемпературной пайкой.Существует достаточное количества мягких и твердых припоев, обеспечивающих хорошее качество пайки труб.

Использование низкотемпературных припоев позволяет выполнять пайку при температуре, которая мало влияет на прочность меди, но они дают шов с худшими механическими характеристиками. Припои для высокотемпературной пайки дают большую прочность шва и допускают высокую температуру эксплуатации системы, но при этом происходит отжиг меди и требуется больший навык, так как легко пережечь металл.

Низкотемпературная пайка наиболее востребована в водоснабжении и отоплении. Есть много низкотемпературных бессвинцовых припоев, обеспечивающих достаточно хорошее качество медной пайки. Это сплавы олова с сурьмой, медью, серебром, висмутом, селеном. Основную часть (до 95-97%) в них составляет олово, остальную - прочие элементы. Наилучшими технологическими свойствами обладают серебросодержащие припои, например, S-Sn97Ag3, содержащий 97% олова и 3% серебра. Несколько худшими, но достаточно хорошими качествами обладают медьсодержащие припои, в частности S-Sn97Cu3 (97% олова и 3% меди). Есть трехкомпонентные припои, содержащие олово, серебро и медь (например, состав с 95,5% олова, 3,8% серебра и 0,7% меди). Наиболее универсальным и широко используемым является оловянно-медный припой. Недостатком оловянно-серебряных сплавов является более высокая стоимость по сравнению с оловянно-медными сплавами.

Припой S-Sn97Ag3 содержащий 97% олова и 3% серебра
Припой S-Sn97Cu3 содержащий 97% олова и 3% меди

Эти составы припоев дают хорошее качество шва и отвечают всем требования по прочности, долговечности и надежности водопроводов и систем отопления. Припои других составов практически не используются.
Для низкотемпературной пайки меди подходят и свинцово-оловянные припои, но если паяется трубопровод для питьевой воды, от них необходимо отказаться из-за вредности свинца.
В качестве флюсов для низкотемпературной пайки применяются в основном составы, содержащие хлорид цинка. Однако вряд ли стоит при покупке флюса уделять особое внимание его составу. Для пайки меди существует множество эффективных флюсов, нужно просто приобрести любой состав, предназначенный для этого. Например, F-SW 21 или канифольно-вазелиновую пасту, состоящую из канифоли, хлористого цинка и технического вазелина. Форма в виде пасты - самая удобная для нанесения на детали.

Какие основные этапы пайки медных труб

Устройство паяльной лампы.

Паяльная лампа – нагревательный прибор, работающий на жидком топливе. Ее особенность в том, что в рабочем инструменте, горелке, горят пары заправленного в лампу топлива, а не оно само. Поступая с высокой скоростью в горелку, струя таких паров всасывает в себя находящийся вокруг горелки воздух, тем самым обеспечивая себя достаточным количеством кислорода.

Такое самообеспечение очень важно, поскольку для полного сгорания 1 кг жидкого горючего на основе углеводородов нужно определенное количество кислорода. В этом случае будет достигнуто полное сгорание, после которого от горючего останется только углекислый газ и вода.

Но если просто зажечь жидкое топливо, например, бензин, в открытой емкости, он не будет полностью сгорать. На это указывает оранжево-красное пламя подобных горящих очагов, к тому же с изрядным выделением копоти. Но если в такой очаг горения искусственно нагнетать воздух, то пламя с оранжево-красного станет голубым, практически без копоти, а его температура значительно увеличится. Причиной этих изменений станет находящийся в воздухе кислород.

Схемы регуляторов температуры жала паяльника.

Именно принцип искусственного обогащения пламени воздухом, позаимствованный у газовых светильников (т.н. рожков), положен в основу работы паяльной лампы. Причем регулируется такая подача воздуха самопроизвольно: пары топлива попадают в горелку, и чем больше поступление, тем мощнее будет струя и, соответственно, тем воздуха в себя она втянет больше.

Иногда случается, что струя втягивает слишком много воздуха, и кислород не успевает полностью сгорать. В этом случае температура горения заметно снижается, поскольку избыток воздуха, проходя через горелку, охлаждает его. Однако такое случается только при использовании некачественного топлива. При нормальном наполнении горелки парами топлива втянуть в нее лишнее количестве воздуха невозможно по чисто физическим причинам.

Как правильно разогреть паяльную лампу или другой инструмент нагрева

Проверка качества паяных соединений шариковой решетки (BGA) является важнейшим аспектом обеспечения надежности и функциональности электронных устройств. Из-за уникальной природы корпусов BGA, в которых шарики припоя расположены под чипом, традиционных методов визуального контроля недостаточно. В этом разделе будут рассмотрены различные методы и проблемы, связанные с проверкой качества пайки BGA.

Проблемы при проверке паяных соединений BGA

Недоступные паяные соединения: Основная проблема заключается в недоступности паяных соединений BGA. В отличие от компонентов для сквозного монтажа или поверхностного монтажа, где паяные соединения открыты, у BGA шарики припоя спрятаны под компонентом. Это делает невозможным непосредственный визуальный осмотр стыков.
Ограниченное пространство: Компактная конструкция BGA оставляет мало места для инструментов и методов проверки. Малый шаг между шариками припоя затрудняет доступ и проверку отдельных соединений.
Сложность: Электронные устройства часто содержат несколько BGA, каждый из которых имеет множество паяных соединений. Комплексная и эффективная проверка всех этих соединений может оказаться непростой задачей.
Идентификация дефекта: Выявление дефектов паяных соединений BGA, таких как трещины, пустоты или неполное смачивание, требует специального оборудования и опыта.

Методы проверки паяных соединений BGA

Чтобы преодолеть эти проблемы, были разработаны различные методы и инструменты проверки качества паяных соединений BGA. Эти методы включают в себя:

1. Рентгеновское обследование:

Рентгеновский контроль является наиболее широко используемым методом оценки качества паяных соединений BGA. Он обеспечивает неразрушающий способ заглянуть внутрь корпуса BGA и оценить целостность паяных соединений. Существует два основных типа рентгеновского контроля:

2D рентгенография: Этот метод позволяет получить 2D-рентгеновские изображения сборки BGA. Это экономически эффективно и позволяет выявить такие проблемы, как пустоты и недостаточный припой. Однако может возникнуть проблема с перекрывающимися тенями припоя, когда компоненты присутствуют на обеих сторонах печатной платы, что затрудняет точное обнаружение дефектов.
Рентгеновская томография: Рентгеновская томография, также известная как 3D-рентген или компьютерная томография (КТ), предлагает более совершенное решение. Он создает изображения поперечного сечения BGA, что позволяет детально анализировать паяные соединения в трех измерениях. Этот метод обеспечивает превосходное обнаружение и локализацию дефектов.

2. Оптический осмотр:

Методы оптического контроля включают использование камер, микроскопов или эндоскопов для визуальной оценки паяных соединений BGA. Хотя оптические методы не так эффективны, как рентгеновский контроль, они полезны для выявления поверхностных дефектов и неровностей. Однако они не могут обнаружить скрытые дефекты в паяных соединениях.

3. Ультразвуковой контроль:

Методы ультразвукового контроля используют звуковые волны для оценки структурной целостности паяных соединений BGA. Ультразвуковые волны могут проникать в упаковку и предоставлять информацию о внутренней структуре, включая наличие пустот или расслоений. Этот метод особенно полезен для обнаружения дефектов, влияющих на механическую прочность паяных соединений.

4. Тепловизионное изображение:

Тепловизионные камеры могут обнаруживать изменения температуры в сборке BGA во время пайки оплавлением. Аномалии температурных профилей могут указывать на такие дефекты, как недостаточная пайка или соединения холодной пайкой. Хотя этот метод эффективен во время производственного процесса, он может оказаться непригодным для проверки после пайки.

Роль автоматизированного инспекционного оборудования

Автоматизированное контрольное оборудование стало незаменимым в современном производстве электроники, особенно при работе со сложными сборками BGA. Эти машины могут быстро сканировать и анализировать несколько BGA, обеспечивая постоянный контроль качества. Ключевые особенности автоматизированного оборудования для проверки BGA включают в себя:

Высокоскоростное сканирование: Автоматизированные системы могут быстро проверять многочисленные BGA, сокращая время и затраты на производство.
Распознавание дефектов: Передовые системы машинного зрения могут с высокой точностью идентифицировать и классифицировать дефекты, включая пустоты, трещины и неровности шариков припоя.
Анализ данных: Автоматизированное инспекционное оборудование генерирует подробные отчеты и данные, позволяющие производителям отслеживать дефекты, выявлять тенденции и улучшать процессы пайки.
Легкость интеграции: Эти системы можно легко интегрировать в производственные линии, упрощая процесс проверки.
Гарантия Качества: Автоматизированный контроль сводит к минимуму риск человеческой ошибки и обеспечивает стабильное качество всех BGA.

Источник: https://postroivsesam.info/novosti/poshagovoe-rukovodstvo-po-payke-mednyh-vodoprovodnyh-trub

Как избежать образования окиси при пайке медных труб

В ходе выполнения газосварочных работ требуется размещать переносные ацетиленовые генераторы на специальных площадках, не закрытых ничем. Ацетиленовые генераторы нужно ограждать и ставить на расстояние от 10 м от зоны выполнения работ. Там, где размещены ацетиленовые генераторы, обязательно вывесить плакат «Вход посторонним воспрещен – огнеопасно», «Не курить», «Не проходить с огнем».

Карбид кальция в емкости переносного генератора обязательно выработать полностью в финале работ. Из генератора удаляется известковый ил посредством выгрузки в специальную тару либо слива в особый бункер.

Газоподводящие шланги необходимо полноценно закрепляться на ниппелях горелок, аппаратуры, редукторов и резаков. Важно плотно надеть шланги на ниппели водяных затворов, при этом не закрепляя их.

Для хранения карбида кальция используются сухие помещения, которые должны хорошо проветриваться. Склады нельзя располагать в помещениях подвалов, низких местах с вероятностью подтопления. В зонах хранения и вскрытия барабанов нельзя пользоваться открытым пламенем, курить.

Запрещено применять открытый огонь и курить на расстоянии 10 м от мест хранения ила. Обязательно вывесить соответствующий знак поблизости.

Баллоны с газами можно хранить и перевозить исключительно с навинченными колпаками-предохранителями. Для доставки баллонов к зоне выполнения сварочных работ используются санки, носилки или тележки. При транспортировке исключаются толчки и удары. В одном помещении запрещается хранить баллоны с горючими газами и баллоны с кислородом, карбид кальция, масла, краски, жиры.

При выполнении газорезательных и газосварочных работ с карбидом кальция нельзя : пользоваться 1 водяным затвором двум сварщикам, загружать вещество в мокрые корзины, продувать шланги для кислорода горючим газом, а шланги для горючего газа – кислородом.