Как варить медные трубы

Разнообразные методы соединения меди

Сварка медных труб. Медные коммуникации обладают массой преимуществ. Трубопроводы, изготовленные из меди, обладают отличным сроком службы, прекрасными эксплуатационными характеристиками, выдерживают высокие нагрузки, перепады температур, давление, трубопровод из меди можно смело прятать в пол или стены, не боясь при этом за его целостность.

Трубы из меди применяются во множестве отраслей промышленности — от самолетов до водопроводов, а также в бытовых целях. Медь легко перерабатывается, почти не портится со временем — срок службы коммуникаций из меди может легко превысить срок службы самого здания.

Соединение медных труб — достаточно ответственная задача. Обычно для этой цели используется сварка, что мы и рассмотрим в этой статье.

Скажем сразу, что сварка медных труб — достаточно сложное занятие, поскольку медь сама по себе сваривается достаточно сложно — в частности, для этого необходимы специальные электроды и защитная атмосфера.

Идеальный материал для трубопровода

Способы сварки медных труб

Технология сварки меди, оборудование и электроды выбираются, прежде всего, в зависимости требуемой герметичности шва, назначения свариваемых труб и прочих желаемых характеристик соединения.

Как правило, применяется два метод соединения медных труб — это газовая (ацетиленовая) и электродуговая сварка. В качестве электродов для электродуговых работ могут применяться как плавкие, так и неплавкие электроды — мы рассмотрим оба вида.

Помимо этого, для соединения медных труб могут использоваться такие технологии, как соединение прессованием и соединение разъемными соединениями — для этого применяются различные соединительные элементы, фитинги и так далее.

Несмотря на то, что эти способы позволяют достичь достаточно прочного и надежного соединения, в данной статье они рассматриваться не будут, поскольку она посвящена именно соединению медных труб.

Сварка медных труб плавкими электродами

Ручная сварка медных труб с использованием плавких покрытых электродов дает возможность получать удовлетворительные свойства сварного соединения, однако состав шва будет иметь существенные отличия от состава металла самих труб — это происходит за счет легирования меди раскислителями во время сварочного процесса.

Раскислители для соединения меди вводятся в проволоку электрода и в его покрытие. При этом для добавок в проволоку электрода могут применяться кремний, марганец, олово, фосфор, цинк и так далее; в покрытие же добавляются такие материалы, как плавиковый и полевой шпаты, ферросилиций, ферромарганец, кремнистая медь и так далее, само же покрытие замешивается, как правило, на жидком стекле.

Недостатки этого метода сварочных работ — это сниженная тепло- и электропроводность сварного шва, особенно при работе медными электродами, сильное разбрызгивание, повышенная пористость шва и отличия его химического состава от основного металла.

В качестве плавких электродов используются такие электроды, как «Комсомолец-100», «МН-5», для бронз — «МНЖ5-1».

Возможна сварка меди плавкими электродами с использованием флюсового покрытия — в частности, может применяться керамический флюс типа ЖМ-1. Для того, чтобы повысить характеристики соединения, могут использоваться электроды из бронзы — это, например, электроды БрКМЦ3-1.

Сварка неплавкими электродами

Ручная и автоматизированная сварка медных труб может проводиться в защитной среде с использованием неплавкого электрода — чаще всего используются

вольфрамовые электроды толщиной до 10мм и присадочная проволока, помимо этого,
возможно использование и плавких электродов.

В качестве защитных газов используются аргон, гелий, азот. Последний наиболее целесообразен в использовании, так как такая сварка дешевле, а КПД разряда выше. При соединении труб малой толщины лучше использовать аргон, так как дуговой разряд в нем более устойчив.

Для сварки меди вольфрамовым электродом используется постоянный ток прямой полярности, материал электрода — чаще всего лантанированный вольфрам (электроды ЭВЛ) либо вольфрам с добавлением иттрия (ЭВИ), а также торированный вольфрам. Электрод располагается в плоскости стыка под необходимым углом, при необходимости трубы подогреваются до нужной температуры.

Сварка меди и ее сплавов угольным и графитовым электродом применяется ограниченно, в основном для соединения малоответственных изделий. Электроды затачиваются на конус, ток прямой, полярность обратная. Возможно использование присадочных материалов с добавкой фосфора в качестве раскислителя, а также добавка в сварочную ванну флюса — как правило, для этого используется бура.

Газовая сварка медных труб

Сварка меди и ее сплавов может проводиться с использованием кислородно-ацетиленовой горелки.

Процесс газовой сварки меди

Рассмотрим этот способ подробнее.

До недавнего времени ацетиленовая сварка являлась основным процессом для сварки меди и медных сплавов, но сейчас ее вытеснили более совершенные сварочные процессы.

Существенный недостаток метода — значительная деформация труб за счет высокой температуры, а также повышенная зернистость соединения.

С помощью ацетиленовой сварки возможно соединение труб диаметром до 120мм и с толщиной стенок до 4 мм. Для сварки применяются присадочные стержни диаметром до 12 мм марок Св-08 и Св-08А.

Поворотные стыки сваривают за один проход, поворачивая трубу. Пламя при сварке делают нейтральным, расход ацетилена — около 100 литров в час на миллиметр толщины стенки.

Контактная сварка меди

Помимо вышеперечисленных методов, возможна и контактная сварка меди. Для контактной сварки меди широко применяются тугоплавкие электроды — их изготавливают из вольфрама и молибдена. При контактной работе с медью важно использовать качественный присадочный материал, поскольку сама по себе медь об
ладает плохими литейными свойствами.

Для того, чтобы шов, полученный контактной сваркой, обладал наилучшими характеристиками, рекомендуется использовать присадочный материал из чистой меди с добавлением раскислителей — это позволит добиться наилучших результатов контактной сварки.

Заключение

Мы рассмотрели различные способы сварки меди. Как несложно заключить, наиболее перспективной технологией является дуговая сварка в защитной среде с использованием неплавкого вольфрамового электрода и с добавлением присадочной проволоки подходящего состава — то есть с добавлением раскислителей, позволяющих добиться оптимальных характеристик сварного шва.

Технология пайки медных труб в домашних условиях: работа в 9 простых шагов

Водопроводная разводка или системы отопления из медных труб обходятся недешево, но они прочны и долговечны. Поскольку медь обладает высоким коэффициентом теплопроводности,хорошими антикоррозийными и антибактериальными свойствами, трубопровод из нее эффективен и долговечен. Пайка меди в домашних условиях не представляет сложности:на трубы надевается раструб-муфта, а затем шов герметизируется. Вместо использования раструба иногда расширяют конец одной трубы и вставляют в нее другую. Такое соединение удобно тем, что для него не требуется фитингов, а срок службы равен длительности жизни самих труб.

Подготовка к пайке меди с алюминием, латунью, нержавейкой, железом

Подготовительный период, включающий в себя приобретение необходимых приспособлений, материалов, средств индивидуальной защиты, и сама процедура паяния.

Существуют два способа припаять медь к меди: высоко- и низкотемпературный. Первый предполагает нагрев металла до 900°C, применяется для трубопроводов с большим давлением или температурной нагрузкой.Для высокотемпературной пайки используются предназначенные для этого материалы: твердый припой в виде стержней(температура плавления такого припоя около 900°C) и твердоплавкий флюс.

Для того чтобы паять медь низкотемпературным методом, достаточно нагрева металла до 600°C (чаще 300–380°C), что достижимо в бытовых условиях. Для процедуры используют мягкий припой для пайки меди и латуни в виде проволоки или прута сечением до 3 мм и более плавкий флюс. Припой представляет собой сплав олова, которого более 97%, с другими металлами: медью, селеном, серебром, сурьмой.

• Для чего нужен флюс.Правильно паять медные трубы можно только с флюсом – специальным пастообразным составом (с хлоридом цинка), который наносится на поверхность соединяемых участков трубы широкой полосой. Он выполняет несколько функций:

1. предотвращает процесс окисления металла, удаляя кислород;
2. улучшает сцепление припоя с медью;
3. является индикатором достаточного нагрева металла, сигнализирует, когда следует поднести припой и спаять медь;
4. способствует равномерному растеканию припоя по стыку.

• Техника безопасности. При всей простоте процесса, паять медные трубы нужно с соблюдением правил безопасности. Опасность ожогов несет не только само пламя горелки, но и нагретый металл. Медь хорошо проводит тепло, поэтому в процессе работы сильно нагревается не только участок, на который кладут припой и проводят сварку, но и вся труба, а остывает она медленно. Если требуется спаять медные трубки, которые еще не встроены в систему трубопровода, то подготовка включает размещение их на невозгораемых опорах, где они смогут остывать долгое время. Прежде чем трогать спаянный металл с места, следует дождаться полного остывания.

Непосредственную опасность представляет открытое пламя горелки, поэтому приобретать нужно такой инструмент, с которым удобно работать: желательно с подвижным соплом на длинном шланге

Необходимые материалы и приспособления: олово и другие

Инструменты для работы с медными трубами требуются следующие:

1. труборез, ножовка по металлу или болгарка с тонким диском;
2. фаскосниматель;
3. труборасширитель (экспандер);
4. паяльный флюс;
5. припой;
6. паяльник для меди,например,пропановая горелка для пайки медных труб;
7. перчатки прорезиненные;
8. бумажные салфетки.

Для отрезания трубы пользуются труборезами различных размеров. У образцов покрупнее большой радиус разворота, ими неудобно пользоваться в труднодоступных местах, поэтому если есть необходимость отрезать участок на готовом смонтированном водопроводе, используют маленький труборез. Отрезать трубу можно ножовкой по металлу или болгаркой с тонким диском, но более качественный срез получится только при помощи трубореза.

После того как труба отрезана, зачищают заусеницы. Это нужно для того, чтобы не было завихрения потока жидкости в системе. Когда нет препятствий, водопровод не испытывает нагрузок и работает как часы.

Перед тем как сварить медь, концы трубы полируют мелкозернистой шкуркой, которую можно приобрести в хозяйственных магазинах. Зачищают обе поверхности, готовящиеся к пайке.Иногда для этих целей используют маленькие щеточки-ершики диаметр которых Ø 22 мм, они подходят почти ко всем трубам. Для зачистки ножка ершика вставляется в шуруповерт или дрель, при помощи которых процесс осуществляется быстрее и качественнее.

На зачищенную отглаженную наружную поверхность наносят флюс – состав, препятствующий процессу окисления меди.

Совет.Удобнее использовать в работе флюс серого цвета. При нагреве он изменяет цвет, достигнув нужной для пайки температуры, становится оловянного оттенка. Визуально легко определить, когда металл нагрелся, и можно паять медь. Если флюс белого цвета, то при нанесении он сразу становится прозрачным, поэтому трудно определить момент, когда нужно подносить припой.

Чтобы правильно паять медь,нужно учитывать, что с момента зачистки и нанесения флюса до пайки должно пройти не более получаса, иначе зачистку нужно повторить заново. Если флюс наносится кисточкой, на поверхности не должно оставаться щетины или волосков от нее – в противном случае соединение не будет герметичным,и после подачи воды трубопровод потечет.

После вставки трубы в раструб, остатки флюса полностью не убирают салфеткой, он остается на соединении в виде кромки 1–2 мм, а припайке припой затягивается внутрь – срабатывает капиллярный эффект. Сначала горелкой нагревается стык, при этом влага, находящаяся между стенками, выпаривается. Затем горелка подносится второй раз, постепенно медь нагревается, а флюс приобретает оловянный вид. В этот момент на лицевую сторону кладется припой, происходит пайка, при этом расплавленный сплав стекает вниз, на изнаночную сторону, застывая в процессе движения. Образующиеся снизу лишние свесы металла отделяются сами. Паять медь можно разными способами.

Процесс пайки

Он заключается в выполнении последовательных операций:

1. труба нарезается на отрезки необходимых размеров, которые для удобства маркируются – подача или обратка;
2. с края снимается фаска;
3. зачищаются края на 2 см: внешние на трубе, а также внутренние в раструбе;
4. полосой по зачищенным поверхностям (внешней и внутренней) наносится флюс;
5. соединение собирается: труба вставляется в раструб;
6. излишки флюса снимаются бумажной салфеткой, но не полностью – оставляется кромка 1–2 мм;
7. зажигается горелка, пламя подносится к месту соединения;
8. поверхность нагревается 10–15 секунд до определенной температуры – флюс должен приобрести оловянный цвет;
9. припой кладется сверху соединения, при нагревании он будет втянут в стык, растечется по шву, заполняя его.

Если стык соединения не был очищен от щетины или пыли,ив результате протекает паянный шов медной трубы водопровода, то восстановить герметичность можно одним из двух методов: