Что такое медная пайка и как это сделать?

В течение многих лет двумя наиболее распространенными методами соединения медных труб и фитингов были пайка и пайка. Эти проверенные методы во многом похожи, но есть и несколько четких различий, которые отличают их друг от друга.

В этом документе объясняются сходства и выделяются различия между двумя процессами присоединения, чтобы помочь определить, какой метод присоединения является наиболее желательным.

Что такое медная пайка ?

Наиболее распространенным методом соединения медных труб является использование раструбного фитинга из меди или медного сплава, в который секции труб вставляются и крепятся с помощью присадочного металла с использованием процесса пайки или пайки. Этот тип соединения известен как капиллярное соединение или соединение внахлестку, потому что раструб фитинга перекрывает конец трубы, и между трубкой и фитингом образуется пространство.

Это пространство называется капиллярным пространством. Поверхности фитинга и трубы, которые перекрываются, образуя соединение, называются поверхностями сопряжения. Затем трубка и фитинг прочно соединяются с помощью присадочного металла, который вплавляется в капиллярное пространство и прилипает к этим поверхностям.

Присадочный металл представляет собой металлический сплав, температура плавления которого ниже температуры плавления трубы или фитинга. Температура плавления медного (Cu) сплава UNS C12200 составляет 1981°F/1082°C. Если присадочный металл плавится ниже 840ºF, выполняется процесс пайки. Выше этой температуры процесс пайки.

Зачем использовать медную пайку?

Медная пайка используется, когда требуется большая прочность соединения или для систем, работающих при температуре 350 градусов или выше.

Типичные варианты использования включают:

• Противопожарная защита
• Кондиционирование и охлаждение
• Распределение топливного газа
• Водоснабжение

Как кислородсодержащую, так и бескислородную медь можно паять для получения соединения с удовлетворительными свойствами. Полная прочность паяного соединения из отожженной меди достигается соединением внахлестку.

Используемое пламя должно быть слегка науглероживающим. Все серебряные припои можно использовать с соответствующими флюсами. Для медно-фосфорных или медно-фосфорно-серебряных сплавов паяное соединение может быть выполнено без флюса, хотя использование флюса приведет к улучшению внешнего вида соединения.

Способ пайки меди. Пайка

Большая часть пайки производится при температуре от 350 до 600 градусов. Медная пайка выполняется, например, для пайки соединений при температуре от 1100 до 1500 градусов.

Пайка – это процесс соединения металлов, при котором два или более металлических предмета соединяются вместе путем плавления и заливки материала в соединение, причем присадочный материал имеет более низкую температуру плавления, чем примыкающий металл.

Разница между пайкой и пайкой заключается в температуре, необходимой для расплавления присадочного металла. Эта температура определена Американским обществом сварщиков (AWS) как 842ºF/450ºC, но часто округляется до 840ºF. Если присадочный металл плавится ниже 840ºF, выполняется процесс пайки.

Паяные соединения используются в холодильной технике, линиях высокого давления и ОВКВ, где требуется максимальная прочность соединения, а паяные соединения используются в устройствах с низким давлением, например в трубопроводах питьевой воды и некоторых системах отопления.

Нужен ли вам флюс для пайки меди?

Чтобы паять медь, вам нужен флюс, чтобы припой мог свободно течь и нагреваться горелкой. Затем стержень вставляется на место без приложения силы, что может привести к перепутыванию нагревательной ванны и созданию ненадежного соединения между двумя кусками меди.

Самый простой метод пайки меди — это использование щетки для флюса на одной поверхности, а затем нанесение на нее расплавленного металла — для этого также потребуется водорастворимая паста.

Два куска металла должны иметь отшлифованную поверхность, чтобы этот процесс работал эффективно, потому что в противном случае между ними не образуется выгодная связь. Этот метод часто используется для соединения сантехнических труб, потому что никто не хочет, чтобы токсичные пары паяли по всему дому.

Как паять медь

Пайка выполняется путем нагревания меди, а затем нанесения сверху слоя константана (типа металла с высокой теплопроводностью и низким удельным электрическим сопротивлением). Если вы правильно расположите две части, они сплавятся при нагревании до 250 °C.

Флюс гарантирует, что маленькие пузырьки воздуха не попадут туда и не испортят все это — они будут пузыриться на поверхности по мере нагрева и могут быть проколоты иглой для пайки до начала нагрева.

Как только они нагреются, нанесите немного паяльной пасты — она расплавится при повторном нагревании, чтобы завершить соединение! Если константан не обеспечивает достаточную теплопроводность или вы хотите убедиться, что обе детали имеют примерно одинаковую температуру перед первым нагревом, вы также можете использовать прут для пайки с флюсовым покрытием.

Что именно происходит, когда присадочный металл плавится?

Когда присадочный металл плавится, он обычно образует ярко-оранжевый шарик. Так вы узнаете, что достигли нужной температуры для продолжения процесса пайки. Вы должны нанести флюс и водорастворимую пасту, затем вы должны нагреть стержень и медную трубу в течение примерно пяти минут, прежде чем наносить паяльную пасту на стержень.

Если вам интересно, как вы могли бы сделать это в строительстве, обычно это то, как соединяются водопроводные трубы. Для водопроводных труб обычно используются два метода:пайка меди и пайка меди.

Флюс способствует свободному течению припоя и должен наноситься на обе поверхности для успешного процесса пайки. Затем стержень вставляется на место без приложения силы, что может привести к перепутыванию нагревательной ванны и созданию ненадежного соединения между двумя кусками меди.

Типы пламени

Есть 3 типа пламени. Единственное, что вам не нужно, — это науглероживающее пламя. Вот как выглядит «науглероживающее пламя», его легко отличить по трем цветам, и оно приводит к чрезмерному науглероживанию трубы, что не является необходимым и может повредить соединение.

Во-вторых, это окислительное пламя, которое вам тоже не нужно. Этот тип пламени, как следует из названия, окислит вашу заготовку, что нежелательно. И, наконец, нейтральное пламя. Нейтральное пламя — это то, что вам нужно, поскольку оно не науглероживает и не окисляет, в нем идеально сочетается кислород и ацетилен, и оно обычно имеет чистый голубой цвет, как этот.

Инструменты/материалы для проекта

Инструменты и типы присадочных материалов варьируются от пайки до пайки, поэтому давайте рассмотрим их вместе.

При пайке линий питьевой воды вы будете использовать этот тип припоя, который называется 95/5. Этот тип припоя нельзя использовать при пайке, поэтому вам понадобится присадочный материал. На рынке представлено множество типов наполнителей, и вам нужно выбрать правильный в зависимости от типа работы, которую вы выполняете.

В случае каких-либо сомнений продукция Harris предоставляет очень четкую таблицу того, какой тип припоя использовать для различных типов соединяемых материалов. Для этой демонстрации я буду использовать Stay-silv 15, который содержит 80% меди, 15% серебра и 5% фосфора. Вам понадобится стержень, содержащий фосфор, поскольку он самофлюсующийся, что избавляет от необходимости наносить флюс на трубу.

Поскольку серебряный припой плавится при гораздо более высокой температуре, вам потребуется больше тепла, чем обычному паяному соединению.

Пайка труб меньшего размера возможна с помощью небольшой пропановой горелки, но трубы большего размера, такие как 1 дюйм и выше, требуют большего нагрева, поэтому рекомендуется использовать кислородно-ацетиленовую систему с соответствующей горелкой, так как серебряный припой плавится при более высокой температуре, чем обычный припой. . Оксиацетилен горит намного горячее, при 3500*C или 6330*F по сравнению с пропаном, который горит при температуре около 1995*C или 3620*F.

И, наконец, факел. При пайке используется такая горелка, поскольку нужен только один газ. Кроме того, пропановые горелки выделяют меньше тепла, чем кислородно-ацетиленовые горелки.

Я использую этот комплект кислородно-ацетиленовой горелки от Harris, принадлежащей компании Lincoln Electric, и он отлично подходит для легких задач пайки, таких как этот. Он поставляется в переносной сумке и имеет 2 баллона, 1 для кислорода и 1 для ацетилена, также есть 2 регулятора для каждого газа и собственно горелка.

Вы также заметите наконечники горелки, которые входят в комплект. Вы можете использовать простую установку воздух/ацетилен, как эта, но она значительно длиннее и не дает вам чистого соединения, как это делает комплект кислород/ацетилен. Однако они более экономичны и легче, чтобы их можно было носить с собой в ограниченном пространстве, поэтому используйте то, что лучше для вас.

Еще кое-что, что вы, возможно, захотите рассмотреть, это убедиться, что ваша горелка имеет пламегасители на стороне кислорода и ацетилена. Большинство новых резаков поставляются со встроенными. Раньше они были отдельными и их нужно было устанавливать на сам шланг. Поэтому просто убедитесь, что они есть в вашем комплекте, так как они предотвратят попадание пламени в ваш танк, чего вы на самом деле не хотите.

Видео о пайке медью