Чем паять медные трубы кондиционера
Пайка трубок для кондиционера: технология и материалы
Нередко встречаются случаи выхода из строя соединений трубок в сплит-системе. Усугубляет ситуацию отсутствие возможности воспользоваться услугами сварщиков или монтировщиков. Если время не терпит, единственный выход видится в осуществлении пайки труб кондиционера своими руками. Конечно, поставленную задачу простой не назовёшь, но владея элементарными навыками и техническими знаниями, с ней может справиться любой среднестатистический обыватель.
Соединение медных труб методом пайки требует наличия специальных инструментов и материалов
Преимущества и монтаж сплит-системы с медными трубами
Трубы из меди отлично подходят для создания систем кондиционирования воздуха. Из их достоинств можно выделить:
В процессе монтажа кондиционеров применяются медные бесшовные трубы. Обычно в комплект поставки сплит-системы входят внутренний и внешний блоки, а всё остальное приобретается отдельно. Трубки размещаются с целью транспортировки хладагента по системе именно между вышеуказанными блоками. Размеры медных изделий напрямую влияют на производительность кондиционера. Чем диаметр трубок больше, тем значение данной характеристики устройства выше.
Устанавливаются кондиционеры в современных зданиях следующим образом:
Медные трубы экологичны и не подвержены коррозии, поэтому считаются лучшим вариантом для систем кондиционирования воздуха
Низкотемпературная пайка. Особенности
При потере вальцовочным соединением герметичности для её восстановления многие профессионалы отдают предпочтение не сварке, а именно пайке медных трубок. В пользу такого выбора они приводят следующие аргументы:
Полученное соединение характеризуется:
Осуществляется низкотемпературная пайка обычно с помощью пропановой горелки. Труба нагревается до температуры 200-250˚С. Если используется мягкий припой, для равномерного нагрева пламя горелки необходимо постоянно перемещать.
Полезно знать! В качестве припоев такого типа могут применяться следующие вещества: L-SnCu3 (S-Sn97Cu3) и L-SnAg5 (S-Sn97Ag5). С помощью этих материалов отлично выполняется пайка медных труб для кондиционера, поскольку данные химические соединения обеспечивают стойкость к механическим нагрузкам и коррозии.
Методика выполнения этой операции имеет свои особенности. Так, если при касании прутком припой не плавится, нагрев следует продолжить, постоянно перемещая при этом пламя. Когда припой начнёт плавиться, пламя следует убрать и дождаться, пока припой не проникнет в монтажный зазор. Зазор заполняется полностью, поэтому не вводите дополнительные объёмы припоя, поскольку появившиеся излишки затекут внутрь трубы и сократят, таким образом, полезный просвет.
Для низкотемпературной пайки применяется мягкий припой, выпускаемый в катушках
Из других особенностей низкотемпературной пайки следует отметить следующее. В случае использования стандартных кусков мягкого припоя, необходимо контролировать, чтобы их размер был равен диаметру соединяемого изделия. Придание требуемым участкам припоя Г-образной конфигурации обеспечит удобство выполнения паек медных труб.
Одно из существенных преимуществ данного способа заключается в том, что прочность сырья – меди – сохраняется на высоком уровне. Самый главный недостаток – худшие механические характеристики соединения.
Особенности высокотемпературной пайки
Эта технология применяется, если во время эксплуатации трубопровод будет подвергаться высоким температурным нагрузкам. Выполняется высокотемпературная пайка исключительно газопламенным методом.
Когда применяется медно-фосфорный припой, обойтись можно и без флюса. Требуемая температура пламени горелки. Само пламя должно быть средним. Нагревать медные трубки следует равномерно. Такой подход обеспечит хорошее заполнение припоем монтажного зазора. При этом детали могут фиксироваться в любом положении. Для проверки степени готовности соединения можно использовать пруток твёрдого припоя: когда пайка медных трубок кондиционера завершится, при касании к созданному стыку он должен плавиться. Это явление будет свидетельствовать о том, приобретя жидкообразное состояние, данное вещество заполнило зазор полностью.
Чтобы успешно реализовать такой способ в домашних условиях, можно применить строительный фен. Более того, с помощью этого устройства профессионалы как раз и рекомендуют паять трубки систем кондиционирования из-за их небольших размеров. Работать с феном просто, алгоритм выполнения пайки аналогичен манипуляциям с горелкой.
Для качественной пайки важен достаточный прогрев заготовки, чтобы припой равномерно заполнил соединение
Преимущества высокотемпературной пайки следующие:
К недостаткам эксперты относят:
Материалы и оборудование
Для выполнения пайки медных трубок ничего необычного и дорогостоящего приобретать не придётся. Вам понадобятся следующие приспособления и материалы:
1. Фаскосниматель. С помощью этого важного приспособления удаляются заусенцы с внутренних и внешних краев обрезанных под требуемые размеры труб.
Важно! Если заусенцы останутся, процедура соединения трубы и фитинга значительно осложнится.
Современная промышленность выпускает фаскосниматели двух типов: в виде карандаша и в круглом корпусе. Более дорогим является инструмент второго типа. Но его применение повышает удобство в работе. Следует также знать, что круглый фаскосниматель рассчитан на работу с трубами диаметром не более 36 миллиметров.
2. Паяльник. Обычно в качестве такового используется специальная работающая на пропане компактная горелка. В комплект её поставки входит простой сварочный прибор, оснащённый устройством переключения.
3. Труборез. Без использования такого приспособления «нежно» нарезать трубки из меди не удастся. Обусловлено это повышенной мягкостью медных изделий, из-за чего любой «неправильный» нажим способен вызвать их деформацию. Стоимость трубореза зависит от диаметра предполагаемой к обработке трубной продукции данного типа. Ещё одним влияющим на цену существенным фактором является наличие дополнительных опций, предоставляющих возможность применять такой инструмент для медных труб в труднодоступных местах.
Медные трубы нужно резать только специальным инструментом, чтобы не деформировать срез
4. Стальной ёршик и специальная щётка. С помощью этих аксессуаров осуществляется качественная очистка поверхностей и полостей подвергаемых пайке труб от образующихся во время этой операции окислов и загрязнений.
5. Паста для пайки и флюс. Эти жидкие или твёрдые составы не позволяют пузырькам воздуха проникнуть в стыковочный шов. Кроме того, благодаря ним степень адгезии припоя к поверхности элемента трубопровода значительно увеличивается.
6. Припой. При низкотемпературной пайке в качестве такового используется обычная оловянная проволока. Если же предполагается проведение высокотемпературной пайки, то в этом случае применятся медная проволока, в состав которой входит порядка 6% фосфора. Наличие данного компонента обеспечивает температуру плавления припоя при +700˚С. Это усреднённый показатель.
Кроме того, в комплекте для пайки медных труб должен присутствовать набор приспособлений общестроительной группы. В их числе такие инструменты, как:
Как паяются трубки из меди
Выше были рассмотрены лишь некоторые особенности процедуры пайки. Сам же процесс предусматривает выполнение определенных действий.
Эти действия производятся в строгой последовательности, подготовительные манипуляции обязательны:
Совет! Вести припой при разогреве по всему диаметру не нужно, проводить его необходимо лишь по краю соединения, поскольку он сам проникнет в зазор.
По завершении пайки в обязательном порядке выполняется промывка системы. Необходимость в этом мероприятии вызвана тем, что флюсовые остаточные загрязнения могут спровоцировать прохождение процесса коррозии металла, что приведёт, в свою очередь, к выходу кондиционера из строя.
Не стоит забывать ещё об одном нюансе. Для предотвращения потерь тепла во время работы кондиционера медные трубки необходимо изолировать. Наиболее эффективно работает каучуковая изоляция. Её низкая теплопроводность способствует надёжной эксплуатации агрегата. Помимо этого, снижается нагрузка на компрессор.
Блог о климатической технике Консультации по тел.: 8-495-225-37-19
Одна из наиболее часто встречающихся операций при сборке, монтаже и особенно ремонте кондиционеров — это пайка медных трубопроводов, используемых для соединения основных узлов холодильной системы в замкнутую схему, по которой циркулирует хладагент.
Необходимо помнить, что большинство хладагентов — летучие соединения, легко проникающие даже в микротрещины. И даже незначительная утечка со временем неизбежно приводит к поломке оборудования и необходимости проведения дорогостоящего ремонта. Поэтому главное требование к паяному соединению — это герметичность.
Пайка твердым припоем осуществляется при температуре выше 425°С, но ниже температуры плавления соединяемых металлов. Физически процесс происходит за счет адгезии (от латинского adhaesio — «прилипание») между расплавленным припоем и нагретыми поверхностями соединяемых металлов. Для качественного соединения припой должен распределиться под действием капиллярных сил и «смочить» основной металл.
Смачивание — это явление, при котором силы притяжения между молекулами расплавленного припоя и молекулами основных металлов выше, чем внутренние силы притяжения, существующие между молекулами припоя. Степень смачивания — это функция основных составляющих процесса пайки: металлов, припоя и температуры. Хорошее смачивание происходит только на совершенно чистой не окисленной поверхности.
Нельзя путать твердым и мягким припоем, хотя операции очень близки. Отличие заключается в том, что соединение металлов при пайке мягким припоем происходит при температуре ниже 425°С, в связи с чем и имеет целый ряд принципиальных особенностей.
ПРИПОИ
Качество и прочность пайки в большей степени зависит не от припоя, а от неукоснительного соблюдения технологии пайки, а также физических параметров соединения. Именно они и определяют выбор оптимального припоя для того или иного случая.
Для пайки меди, латуни, бронзы и комбинаций этих металлов специально разработаны медно-фосфорные твердые припои. На практике для соединений труб в холодильном оборудовании используется две основные марки. Сплав с содержанием серебра 5% — это медно-фосфорный припой, а сплав с содержанием серебра 20–45% (содержит также кадмий) — это серебряный припой.
При пайке латуни или бронзы для предотвращения образования окисного покрытия на основных металлах используют флюс. Флюсовое покрытие препятствует смачиванию и растеканию припоя. При пайке меди и медных соединений флюс не требуется, так как медно-фосфорные припои являются самофлюсующимися.
В связи с хрупкостью соединения, возникающей из-за фосфорной составляющей припоя, нельзя применять медно-фосфорные припои для пайки цветных металлов с содержанием никеля выше 10%.
Эти припои не рекомендуется также использовать для пайки алюминиевой бронзы.
В отличие от медно-фосфорных сплавов, твердые серебряные припои не содержат фосфор. Поэтому они могут применяться для пайки цветных металлов, меди и сплавов на медной основе. Исключение — алюминий и магний, для пайки которых необходим флюс.
При использовании низкотемпературного медного и серебряного припоя необходимо принимать тщательные меры предосторожности, поскольку они содержат кадмий, пары которого оказывают отравляющее воздействие на организм.
ПАЙКА
Рассмотрим особенности процесса пайки в зависимости от физических параметров соединения, то есть от типа соединяемых труб. Самый распространенный случай — это пайка двух медных труб с использованием медно-фосфорного припоя.
СОЕДИНЕНИЕ МЕДИ С МЕДЬЮ
Как должно выглядеть пламя горелки при пайке?
Сбалансированная газовая смесь содержит равное количество кислорода и газообразного топлива, в результате чего пламя нагревает металл, не оказывая другого воздействия.
 |
| Факел пламени горелки при сбалансированной газовой смеси (ярко синего цвета и небольшой величины) |
Уменьшающееся пламя горелки указывает на избыточное количество газообразного топлива в газовой смеси, которое превышает содержание кислорода. Незначительно уменьшающееся пламя нагревает и очищает поверхность металла для операции пайки быстрее и лучше.
 |
| Оптимальный вид пламени горелки для пайки твердым припоем |
Пересыщенная кислородная смесь — это газовая смесь, содержащая избыточное количество кислорода, в результате чего образуется пламя, которое окисляет поверхность металла. Признаком этого явления служит черный окисный налет на металле.
Необходимым условием надежной пайки является чистота поверхности. Перед операцией пайки очищают соединяемые металлические поверхности от грязи проволочной щеткой или наждачной бумагой. Необходимо предотвратить попадание масла, краски, грязи, смазки и алюминия на поверхность соединяемых металлов, иначе они будут препятствовать попаданию припоя в соединение, смачиванию и соединению припоя с металлическими поверхностями.
Для пайки одну трубку вставляют в другую так, чтобы она входила на длину не менее диаметра внутренней трубы. Между стенками внутренней и наружной труб должен быть зазор 0,025–0,125 мм.
Затем берут горелку соответствующего размера с несколько уменьшающимся пламенем и равномерно нагревают соединяемые трубы по всей окружности и длине соединения. При этом сам припой нагревать не следует.
Важно помнить, что соединение нельзя нагревать до температуры плавления металла, из которого изготовлены трубы. Дело в том, что перегрев соединения усиливает взаимодействие основного металла с припоем, то есть усиливает образование химических соединений. В итоге такое взаимодействие отрицательно влияет на срок службы соединения.
 |
| Перегретое соединение труб |
Другая распространенная ошибка — недогрев соединения. Необходимо помнить, что припой поступает в соединение под воздействием капиллярных сил. Этот процесс протекает хорошо, если поверхность металла чистая, выдержан оптимальный зазор между металлическими поверхностями, концы труб в зоне соединения достаточно нагреты (расплавленный припой течет по направлению к источнику теплоты).
 |
| Перемещение припоя в зазоре между трубами при пайке |
Что получается при несоблюдении этих условий? Если внутренняя труба разогрета до температуры пайки, а наружная труба имеет более низкую температуру, то расплавленный припой не заполнит зазор между ними, а вместо этого начнет перемещаться в направлении источника теплоты.
Похожая ситуация возникает, если припой и пламя горелки ввести в зону пайки одновременно. В этом случае уже внутренняя труба не прогревается до нужной температуры, и расплавленный припой не затекает в зазор между трубами.
Если равномерно разогревать всю поверхность концов спаиваемых труб, то припой плавится под воздействием их теплоты и равномерно поступает в зазор соединения.
 |
| Распределение припоя в соединении труб: а — внутренняя труба разогрета до температуры пайки, а наружная труба имеет более низкую температуру; б — наружная труба разогрета до температуры пайки, а внутренняя труба имеет более низкую температуру; в — обе трубы разогреты равномерно до температуры пайки |
Считается, что трубы достаточно прогреты для пайки, если пруток твердого припоя плавится при контакте с ними. Для улучшения пайки рекомендуется предварительно прогреть пруток припоя пламенем горелки.
СОЕДИНЕНИЕ МЕДИ С ЛАТУНЬЮ
При соединении меди с латунью придерживаются правил, разработанных для соединения меди с медью, но есть некоторые особенности.
Перед нагревом соединения наносят небольшое количество флюса, чтобы обеспечить смачивание припоя на поверхности латуни. А по завершении операции пайки тщательно удаляют остатки флюса горячей водой и щеткой.
Дело в том, что большинство видов флюса вызывают коррозию и должны быть полностью удалены с поверхности соединения.
СОЕДИНЕНИЕ СТАЛИ С ДРУГИМИ МЕТАЛЛАМИ
При соединении стали со сталью, медью, латунью или бронзой придерживаются правил, разработанных для соединения меди с медью, но есть некоторые особенности.
Прежде всего, это использование серебряного припоя, предполагающее применение флюса.
Его наносят на соединение до нагрева для последующего смачивания и перемещения расплавленного припоя в зазоры между соединяемыми деталями. Кроме того, нагретый пруток также необходимо окунуть во флюс. Это нужно для того, чтобы припой покрылся тонким слоем флюса, с целью предотвращения образования окиси цинка на его поверхности. При этом необходимо учесть, что вязкость флюса увеличивается при насыщении его окислами.
По завершении операции пайки остатки флюса тщательно удаляют. Если этого не сделать, он попадает в соединение и со временем вызывает коррозию и утечку хладагента. Именно поэтому флюс наносят вдоль поверхности, а не в соединение.
При пайке используют минимальное количество флюса, а после завершения данной операции тщательно счищают его остатки.
ПРАВИЛА ПАЙКИ
Итак, перечислим последовательность основных операций при пайке.
Пайка медных труб своими руками при помощи газовой горелки
Ещё пять тысяч лет назад чеканщики из Египта открыли новый вид соединения металлов методом пайки. Суть метода заключается в создании соединения различных металлов путём заполнения швов припоем, который представляет собой расплавленный материал с температурой плавления меньшей, чем у соединяемых частей изделия. В отличие от стали, медные детали целесообразнее соединять методом пайки, чем сваркой. Это особенно важно, если приходится работать с тонкостенными медными трубами, которые находят широкое применение в отопительных, водопроводных, газовых и холодильных системах. С такой работой может справиться даже новичок.
Особенности труб из меди
Химический состав, который используется при производстве медных труб, на 99% состоит из меди, но допускаются незначительные примеси олова, железа, сурьмы, свинца.
Трубы из меди бывают твёрдыми (не отожжёнными) и мягкими (отожжёнными). Во время изготовления при механической обработке медный материал теряет свою природную пластичность.
Это свойство можно возвратить путём отжига металла, то есть, нагрева его до 600—700 градусов с последующим охлаждением в естественных условиях. В результате таких действий медная труба получает некоторые технологические преимущества перед твёрдой медью. Конечно, мягкая труба проигрывает в прочности, но зато намного превосходит в пластичности, что увеличивает значение её удлинения при разрыве на 40—60%. Это означает, что мягкую трубу можно легко изгибать, не опасаясь её разрыва. Благодаря пластической деформации меди, такие трубы могут исключить разрыв водопровода при случайном его замораживании.
Медные трубы обладают такими достоинствами:
Конечно, более высокую стоимость меди, в сравнении с другими современными материалами можно отнести к её недостаткам, но технология пайки позволяет сэкономить на фитингах.
Методы пайки медных деталей
Неразъёмное соединение труб на промышленных объектах, как и пайка меди в домашних условиях, осуществляется двумя методами:
Инструменты и приспособления
Конечно, для пайки медных труб своими руками в стандартном исполнении можно использовать многие элементы, которые несложно обнаружить в собственных домашних запасах. В крайнем случае придётся приобрести специальные приспособления для выполнения технологического процесса пайки. Итак, чтобы произвести качественный монтаж медных изделий может понадобиться:
По мощности горелки подразделяют:
Материалы для соединения меди
Весь технологический процесс пайки медных трубок газовой горелкой можно осуществить с помощью флюса и припоя для меди, а также как с применением фитингов, так и без них.
Флюс и паяльная паста
Флюс для пайки медных труб имеет огромное значение для образования качественного соединительного шва. Он может быть низкотемпературным с активностью до 450 ℃, и высокотемпературным — более 450 ℃.
Применение флюса необходимо в случае:
На сегодняшнее время существуют следующие разновидности флюсов:
Паяльная паста представляет собой густую массу, состоящую из флюса, маленьких частиц припоя и добавок специального действия. Такой состав часто применяется на промышленных предприятиях при пайке радиотехнических деталей на печатных платах. Форма в виде пасты очень удобна для нанесения на мелкие детали.
Виды припоев
Соединение меди и её сплавов можно производить как низкотемпературной, так и высокотемпературной пайкой. Имеется множество мягких и твёрдых материалов, которые способны обеспечить идеальное крепление деталей из металла.
Применение припоев с низкой температурой плавления позволяет спаять детали в условиях, мало влияющих на прочность меди, но при этом соединительный шов имеет худшие механические параметры. Припои для высокотемпературного соединения увеличивают прочность места стыковки металлов, но требует определённых навыков, чтобы исключить пережог меди.
Существует большое количество бессвинцовых припоев, которые способны обеспечить довольно высокое качество стыковочных работ. В основном это сплавы олова (95—97%) с медью, сурьмой, висмутом, серебром, селеном. Лучшими свойствами обладают серебросодержащие припои. Широкое применение получили и трёхкомпонентные виды, в состав которых входит олово, медь и серебро. Использование оловянно-свинцовых припоев ограничено из-за вредности свинца.
Высокотемпературную пайку осуществляют твёрдыми припоями медно-фосфорного состава. Такие составы при соединении двух медных деталей не требуют применения флюсов. Очень благоприятно влияет на качество стыковки одинаковый коэффициент термического расширения меди.
Изготавливают твёрдые припои в виде профильных стержней, а мягкие — в виде проволоки диаметром 2—3 мм.
Соединительные фитинги
При отсутствии специального инструмента для качественной резки и расширения места соединения, применяются технологические медные переходники (фитинги), которые имеют строго регламентированный диаметр раструба.
При всём разнообразии видов таких деталей чаще используются три основных формы: углы — способствуют изменению направления трубопровода на 90 градусов, тройники — обеспечивают ответвление от трубы и муфты — служат для соединения двух труб.
Фитинги имеют довольно высокую стоимость, поэтому многие специалисты стараются обойтись без них, обрабатывая место стыковки специальными приспособлениями.
Существуют специальные фитинги с готовым припоем, который в виде валика размещён по краям детали. Запаять трубы таким фитингом очень просто нужно только соединить поверхности и нагреть их до температуры плавления припоя.
Технология пайки медных труб
Весь технологический процесс соединения деталей из медного материала условно можно разделить на подготовительные операции и непосредственно сам этап создания крепкого стыка.
Основные операции соединения при помощи горелки:
После полного остывания места стыковки металлов необходимо удалить остатки флюса ветошью, смоченной раствором спирта.
Недопустимые ошибки
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 важно стараться не пропустить ни одного малейшего участка поверхности, ведь любой дефект может стать причиной плохого контакта.
Если какой-нибудь участок поверхности будет слабо прогрет, это приведёт к слабому сплавлению двух металлов. Перегрев может привести к сгоранию флюса и образованию окалины или окиси на месте пайки, что влияет на её надёжность.
Техника безопасности
Так как паяльные работы ведутся с использованием высокого нагрева, необходимо строго все операции выполнять в защитных перчатках.
Наличие опасных химических испарений может привести к поражению органов дыхания, поэтому работы нужно проводить в хорошо вентилируемом помещении и в защитной маске.
Пайка труб из медного материала не представляет особой сложности. Более подробно расскажет о пайке медных проводов видеоурок, который можно посмотреть на многих сайтах интернета.
Originally posted 2018-03-28 15:01:27.