Флюс для пайки медных труб: особенности пайки медного трубопровода

Флюс — это химическое вещество, которое используется при пайке, в частности, медных труб и способствует более качественному заполнению припоем соединительного пространства. Также флюс выполняет ещё одну очень важную функцию — очищает металлическое изделие от загрязнений и продуктов окисления. Кроме этого, он образует защитную плёнку, препятствующую контакту шва с кислородом.

Пайка медных труб требует применения особых материалов, одним из таковых является флюс

Технология пайки медного трубопровода

Медные трубы используются для монтажа разных коммуникаций: водопроводов, отопительных систем и газовых труб. Они отличаются рядом преимуществ, таких как:

обладают устойчивостью к губительному воздействию коррозии;
поверхность медных труб довольно гладкая;
устойчивы к ультрафиолетовому излучению;
имеют высокий коэффициент теплопроводности;
способны выдерживать высокую температуру;
обладают хорошей прочностью;
эксплуатационный срок медного трубопровода доходит до 50 лет.

Обратите внимание! Основной недостаток такого трубопровода — относительно высокая стоимость, однако, медный материал остаётся популярным, так как является очень надёжным и долговечным.

Для соединения отдельных элементов медной конструкции используют пайку. Разновидности ее таковы:

пайка при высокой температуре;
пайка при низкой температуре.

Высокотемпературный вариант пайки используют, чтобы получить стык с повышенной прочностью. Низкотемпературную пайку применяют во всех остальных случаях.

Для пайки тугоплавкими припоями

Пайку меди в определенных ситуациях проводят припоями, плавящимися при высоких температурах. В качестве флюса при этих процессах можно использовать только буру или смесь буры и борной кислоты.

Применяют также раствор буры и борной кислоты в воде с хлоридом цинка или смесь буры, борной кислоты и фторида кальция.

Припоями в такой пайке служат сплавы, содержащие медь. Для обеспечения качества соединения буру перед самостоятельным изготовлением флюсов нужно хорошо прокаливать. В готовых средствах все компоненты прошли предварительную обработку.

Особенности пайки с флюсом

Если сравнивать пайку с использованием флюса и дуговую, в первом случае результативность будет более высокой. Использование флюса при пайке медных труб позволяет применять ток с повышенной плотностью. Использование высоких токов, в свою очередь, влияет на глубину плавления трубы. При этом не стоит переживать, что электрод лишится обмазочного материала из-за высоких температур.

Применение флюса позволяет получить более плотный и однородный шов

Использование флюса позволяет избежать большого количества инородных включений, так как при пайке в шве не образуются поры. Перед тем, как приобрести флюс для пайки медного трубопровода, желательно обратить внимание на его отличительные признаки. Например, чтобы исключить возможность появления оксидной плёнки, необходимо выполнить следующие мероприятия:

Держать под контролем температуру пайки мягкого припоя для пайки медных труб и соединения до обеспечения одинаковых показателей. При выборе флюса стоит обращать внимание на его производность. Этот показатель зависит от вида припоя.
Если удалось достичь однородности температур между мягким соединением и припоем, можно использовать его как прибор, измеряющий изменение температурных показателей, что исключает возможность перегрева во время пайки.

При покупке подходящего раствора для конкретного случая, стоит обращать внимание на его качество.

Составы с умеренной коррозионной активностью

Слабой коррозионной активностью характеризуются флюсы из канифоли, спирта к которым добавлено какое-либо из следующих веществ:

уксусная кислота,
хлорид цинка,
ортофосфорная кислота.

При пайке хорошо работает флюс для меди из раствора канифоли в спирте с добавкой хлоридов цинка и аммония. Эффективно применение смеси из глицерина, и раствора хлоридов цинка, аммония, натрия.

Качественное соединение при пайке обеспечивает флюс из раствора глицерина в воде, к которой добавлен солянокислый гидразин. С успехом можно применять смесь из спирта и раствора фосфорной кислоты.

Флюсы, содержащие канифоль, используют при температурах до 300 °С. Остальные составы можно нагревать до 350 °С.

Какими характеристиками должен обладать флюс для пайки медных труб?

Качественный флюс, который используется для пайки медных трубопроводов, должен отвечать некоторым требованиям. Рассмотрим их:

независимо от вида, состав должен равномерно распределяться по рабочей поверхности;
показатели вязкости и плотности этого вещества должны быть меньше, чем у припоя. Это нужно для того, чтобы происходило замещение;
флюс должен растворять оксидную плёнку и предотвращать повторное окисление медной детали;
кроме этого, такое вещество должно обеспечивать аккуратный внешний вид шва;
состав не должен разрушаться в результате воздействия высоких температур;
после завершения пайки должно производиться лёгкое удаление грязи и пыли;
флюс должен позволять проводить пайку как на вертикальных, так и на горизонтальных участках.

Качественный флюс в виде пасты должен быть вязким и плотным, тогда он будет равномерно распределяться по поверхности трубы

Качественный флюс должен обладать всеми вышеперечисленными характеристиками. После окончания пайки это вещество удаляется с помощью специальных растворителей.

Припой паста. Пайка.

Поскольку я получаю большое количество вопросов, сегодня хочу подробно рассказать об очень удобном, но пока многим незнакомом припое в виде пасты. Думаю, что эта информация будет полезна для всех, кто ещё не знаком с этим припоем. Припой представляет собой уже готовую к работе смесь припоя, соединительной пасты и флюса. Поставляется в шприцах со специальными насадками (аппликаторами) для дозированной подачи припоя. Есть специальные составы для меди, латуни, серебра. Они отличаются процентным соотношением входящих в них компонентов, составом и, следовательно, отличаются цветом шва. Но принцип работы у всех этих припоев одинаковый. Начало работы: Спаиваемые поверхности должны быть очищены от окислов и как можно плотнее соприкасаться друг с другом. Лучше, чтоб щель между деталями вообще не была видна на просвет. На фото пластина меди толщиной 0.4 мм, к которой мы будем припаивать каст шириной 3.18 мм и толщиной 0.3 мм.

Флюс на место пайки наносить не нужно, т.к. он уже присутствует в пасте. Припой наносится через аппликатор. Можно полоску-колбаску (как на фото ниже), можно змейкой. Я, к примеру, иногда просто выдавливаю немного пасты из шприца и наношу его титановой палочкой, или, если она горячая – обычной деревянной зубочисткой.

Внимание! Дотрагиваться аппликатором до разогретых деталей нельзя. Припой в аппликаторе моментально схватывается и его придётся чистить тонкой проволокой под струей горячей воды.

Затем начинаем горелкой прогревать всё изделие плавными круговыми движениями. В припое вначале дымит, горит и выгорает соединительная паста (желательно работать в проветриваемом помещении), потом начинает течь флюс (как масло — темное пятно) А затем, на разогретом докрасна металле, начинает плавиться припой (блестящий, сверкающий). Как только он начинает плыть-течь — убираем горелку. На фото — припой после пайки.

Сразу после отбела пайка выглядит так:

После отбела изделие проходит обработку, следы припоя удаляются, изделие шлифуется, полируется, патинируется.

Небольшое видео неспешного процесса пайки. На нем хорошо видны все этапы плавления припоя.

Как правильно заметили в комментариях, припоя для пайки нужно значительно меньше. В ролике его использовано избыточное количество для наглядности процесса.

И ещё:

Две самые распространенные проблемы при пайке:

1. Припой растекся, а детали не спаялись. Причины: — детали были не плотно подогнаны друг к другу. — вы перегрели одну из деталей и весь припой «ушёл» на неё.

Не забываем, что расплавленный припой растекается по поверхности не влево-вправо и не вперёд-назад, а только в сторону наибольшего разогрева металла. Поэтому, если вы, к примеру, к массивному основанию припаиваете небольшой элемент, нужно следить, чтоб обе части были разогреты одинаково. Если небольшой элемент разогреется сильнее основания, припой может весь стечь на него, не заполнив шов.

2. Припой не растёкся, а подымил, высох и стал рассыпчатым и похожим на глину. Шва нет. Причина: — недостаточная температура разогрева металла. Необходимо увеличить либо мощность горелки, либо время нагрева.

Пожалуйста, обратите внимание!

Температура плавления припоя около 700 градусов по Цельсию (не будем брать во внимание solidus и liquidus). Поэтому горелка должна иметь мощность, чтоб разогреть поверхности спаиваемых деталей как минимум до этой температуры. Любой припой должен плавиться не от пламени горелки, а от температуры разогретого горелкой спаиваемого металла. Небольшими горелками с пьезоподжигом типа горелка- карандаш, Dremel и т.п. можно спаять лишь небольшие детали! Поэтому, лучше их купить потом, если в этом будет необходимость. Среднее колечко или кулон проще и удобнее будет паять горелками класса Proxxon, Blazer и т.д. В продаже много и китайских качественных горелок. Желательно начинать работу примерно с таких горелок.

Можно «увеличить» мощность горелки, положив изделие на поверхность с хорошей теплоотдачей (угольный, пористый или сотовый блок для пайки). Либо сделать своего рода «пещерку», закрыв место пайки с трёх сторон негорючим материалом (кусками тех-же блоков для пайки) Для того, чтобы паять вещи покрупнее, например, браслет, потребуются горелки помощнее: из бюджетных хорошо подойдет насадка с пъезоподжигом и регулировкой газа. Такие сейчас в большом количестве продаются в магазинах.

Либо это могут быть бензиновые, инжекционные пропановые (как к примеру ORCA) или кислородные (пропан/кислород). Но, это уже совсем друга тема. Если у вас остались ещё какие-либо вопросы, пишите — обсудим.

Разновидности флюсов

Все флюсы отличаются друг от друга по разным показателям, но чаще всего по элементам, входящим в их состав. Для того, чтобы очистить металл, который предстоит паять, от загрязнений, используются следующие виды флюсов:

борная кислота;
хлорид цинка;
соляная кислота.

А для создания плёнки, которая будет выполнять защитные функции можно применить:

канифоль;
воск;
различные смолы.

При пайке медных труб можно применять различные типы флюсов:

жидкие;
порошковые;
флюс-пасты.

Жидкие составы хранят, как правило, в закрытых тубах и применяют их вместе с припоями, обладающими мягкой консистенцией. Порошковые флюсы являются менее популярными из-за неудобств, связанных с их использованием во время пайки. Пасты для пайки медных труб более дорогостоящие, однако, продаются в готовом виде и их применение возможно сразу. Паста для пайки позволяет упростить процесс и получить невероятно прочное и надёжное сцепление труб.

Готовые пасты удобны в применении, но отличаются более высокой ценой, чем прочие средства

На сегодняшний день существует огромное количество разновидностей этого вещества. Однако выделяют три наиболее популярных вида, которые используются для пайки в том числе и медных труб:

Антикоррозийные составы. Такие вещества не только выполняют функцию очистки поверхности от окисления, но и удаляют воду из места пайки, вытесняя её. Использование такого состава позволяет не удалять остатки после пайки. Изготовить такой раствор в домашних условиях довольно трудно.

Составы на основе салициловой кислоты. В таких флюсах основное активное вещество растворяется в составе, который состоит из различных химических веществ: спирт, вазелин (технический), золотосодержащие вещества. Такие флюсы выпускаются только в промышленных условиях и являются довольно популярными, так как влияют на качество шва. Шов после пайки трубы с использованием такого флюса получается очень ровным.

Полезная информация! Такой состав можно изготовить собственноручно в домашних условиях. За основу можно взять таблетки ацетилсалициловой кислоты (аспирина) и смешать с техническим вазелином и спиртом. Однако такой флюс будет обладать очень маленькой термостойкостью и скорее подойдёт для пайки различного электрического оборудования.

Классическая канифоль. При сборке трубопроводной коммуникации канифоль не используют в чистом виде. Чаще всего к ней подмешивают натриевую соль, и в результате получается вещество, которое обладает отличными защитными и антикоррозийными характеристиками для работ с трубопроводами. Канифоль обволакивает шов защитной плёнкой, а соли натрия препятствуют окислительным процессам. Такой состав отличается дешевизной и является наиболее популярными на сегодняшний день. Однако у такого флюса есть и недостаток — при перегреве он может обуглиться. Кроме этого, шов при пайке с канифолью получается не настолько эстетичный, как в случае с флюсом на основе салициловой кислоты, но прочный и надёжный.

Канифоль — наиболее доступный и популярный материал для пайки

Флюс — особенности и назначение

Флюс – это специфический технический материал для пайки медных труб. Оберегает поверхность деталей от окисления и шлаков. Препятствует контакту спаянного шва с кислородом. Повышает общее качество соединения и придает ему хорошую прочность и оптимальную пластичность.

В помещении, где производится запаивание медных труб, нужно организовать качественную вентиляцию. Горючие и легковоспламеняющиеся вещества лучше заранее убрать, чтоб случайная искра не спровоцировала пожар или любой другой опасный для здоровья человека случай

Флюсы для пайки медных труб выпускаются в разных консистенциях.

Среди самых востребованных и популярных:

паста;
порошок;
жидкость.

Вещество в форме пасты для пайки медных труб стоит дороже остальных материалов, но полностью оправдывает свою высокую цену. Подходит для использования сразу после покупки и не требует от мастера что-то добавлять в состав для улучшения рабочих качеств.

Паста приобретается для проведения ответственной пайки, требующей максимально четкой и качественной герметизации стыковых областей. Вещество легко ложится на медную поверхность, отлично прилипает к ней и хорошо распределяется по зоне обработки во время нагревания.

Паста-флюс очень проста и удобна в использовании. Работать с ней без всяких трудностей сможет не только профильный специалист с большим практическим опытом, но и любой домашний мастер

Готовый шов аккуратно смотрится и обеспечивает целостность сцепления всех фрагментов системы. Остатки вещества легко удаляются по окончании работы.

Порошковые средства продаются за меньшую цену и хорошо хранятся в специальных емкостях. Максимальную эффективность демонстрируют совместно с усиленными, тугоплавкими припоями. Считаются менее удобными из-за проблематичности равномерного нанесения на область обработки.

Жидкие вещества продаются в закрытых бутылях. Нормально контактируют с мягкими припоями и легко ложатся на медную поверхность, обеспечивая высокую прочность сцепляющего шва. Для обеспечения качественного соединения жидкий флюс и припой всегда используют одновременно, а не по отдельности.

Независимо от консистенции, флюс нужно наносить сразу после зачистки медного фрагмента. Если этот момент проигнорировать, металлическая поверхность опять покроется окислами и равномерно обработать ее не получится.

После обработки флюсом спаивать детали следует немедленно. Это исключит шанс проникновения посторонних частиц на рабочую поверхность.

Для нанесения пастообразного флюса требуется специальная кисть с упругим ворсом средней длины. Использовать слишком много вещества не нужно. На качество и прочность соединения это никак не повлияет

В процессе соединения деталей нужно проявлять внимание и осторожность. Попадание флюса на кожу провоцирует не только термический, но и химический ожог.

Если это все-таки случилось, нужно немедленно прекратить пайку и смыть вещество с кожи большим количеством мыльной воды.

Требования к качеству флюсов

К флюсам для индивидуального и промышленного использования предъявляются некоторые требования.

Вещество обязательно должно отвечать следующим критериям:

меньшие, чем у припоя показатели плотности структуры и вязкости (для корректного замещения);
способность к равномерному распределению по рабочей поверхности;
растворение оксидной пленки;
предупреждение повторного окисления медных элементов;
устойчивость к агрессивным высоким температурам;
возможность проводить пайку как на горизонтальных, так и на вертикальных участках коммуникационной системы;
создание аккуратного, эстетичного шва.

При применении флюсов хорошего качества, пыль и грязь, образовавшиеся в результате пайки, убираются легко и быстро, не оставляя на трубном элементе никаких следов портящих внешний вид. Соединение получается надежным и в течение многих лет сохраняет структурную целостность.

Флюсы на основе порошков и канифоли нужно готовить непосредственно перед началом спайки. Рабочее вещество в определенной порции смешивается с ангидритом и сразу наносится на область обработки

Каким припоем паять медные трубы?

Существует огромное множество припоев для соединения отдельных элементов медного трубопровода с помощью пайки. Все они подразделяются на два вида по консистенции:

твёрдый (тугоплавкий);
мягкий (легкоплавкий).

Наиболее популярными для этих целей являются низкотемпературные припои. Они позволяют стыковать медные трубы при низких показателях температур, в результате чего исключается возможность их деформации. Но стоит отметить, что швы после такого припоя обладают довольно низкими механическими качествами.

Высокотемпературные припои, в отличие от низкотемпературных, позволяют выполнять максимально прочные соединения труб.

Важно! Использовать высокотемпературные припои рекомендуется только опытным специалистам, которые знают все тонкости пайки медных изделий. Неопытный человек может попросту прожечь медную трубу.

При низкотемпературной пайке, которая является очень популярной при монтаже медных трубопроводов в бытовых условиях, чаще всего используют припои, не содержащие в своём составе свинца. Бессвинцовые припои позволяют получить устойчивое к механическим воздействиям сцепление. К бессвинцовым припоям относят: сплавы олова с висмутом, сурьмой, серебром и т. д. Олова в таких припоях содержится порядка 95%, остальные 5% приходятся на дополнительные элементы.

В бытовых условиях чаще всего используется мягкий припой, в котором содержится большое количество олова

Для пайки при низких температурах может применяться припой, который является сплавом олова и свинца, однако, такой материал не рекомендуется использовать для монтажа водопроводной конструкции. Это связано с тем, что свинец является токсичным материалом и может нанести вред здоровью жильцов.

Для пайки медных труб используют специальную газовую горелку, которая позволяет добиться максимальных показателей прочности и надёжности соединения.

Что представляет собой процесс пайки проводов

Пайка отличается от сварки тем, что в процессе работ расплавляются не концы соединяемых металлических проводов, а только припой. Паять надо паяльником с припоем и флюсом. В качестве припоя используют сплав металлов (олово, свинец, сурьма, серебро), которые плавятся при более низкой температуре. Расплавленный паяльником припой растекается, заполняет зазор между металлическими проводами и застывает, образуя прочное неломкое соединение. Пайка надежна не только с механической точки зрения, но и с электрической: переходное сопротивление проводников в распределительной коробке зависит от площади контакта соединяемых частей – чем она больше, тем сопротивление меньше. Это означает, что провода меньше нагреваются, а соединение качественнее.

Учитывая, что последствием плохого контакта может быть пожар, в труднодоступных местах целесообразнее соединять провода именно методом пайки, исключив тем самым возможность их отсоединения. Уместно паять проводники в распределительной коробке и в том случае, если она расположена над подвесным или натяжным потолком.

Газовая горелка для соединения медных труб

Пропановая горелка используется для соединения отдельных составляющих медной коммуникации и позволяет работать с деталями под температурой от 550 до 2000˚С. Кроме этого, конструкция горелки позволяет регулировать пламя, в зависимости от вида припоя (высоко- или низкотемпературного).

Нагрев этого аппарата происходит довольно быстро — за 10–30 секунд. Огромным плюсом такой горелки считается её портативность. Она функционирует без подключения к электросети, что существенно расширяет её возможности.

Этот аппарат классифицируется в зависимости от смеси, на которой он работает на:

смеси газа с воздухом;
смеси газа с кислородом.

Смесь газа с воздухом используют для того, чтобы запустить бытовые горелки. К их характеристикам можно отнести небольшой вес и такие же размеры. Они используются для пайки небольших отрезков труб. А комбинация газа и кислорода позволяет работать с трубами любого диаметра.

Медные трубы паяют при помощи газовой горелки, которая отличается компактными размерами

Правила безопасности при пайке медных труб

Пайка медных труб подразумевает использование паяльного оборудования, которое требует необходимых умений. При работе с паяльным оборудованием стоит обращать внимание на следующие правила безопасности:

при запаивании трубы категорически возбраняется держать под струёй пламени в руках сегмент, который короче 30 см. Это связано с тем, что медь очень хороший теплопроводник и можно получить ожог;
при попадании на кожу флюса необходимо сразу же его смыть с помощью воды. В противном случае можно получить химический ожог;
осуществляя процесс пайки горелкой, необходимо позаботиться о своей одежде — она должна быть только из натуральных тканей;
перед пайкой медного трубопровода необходимо позаботиться о вентиляции, чтобы помещение проветривалось должным образом. Это необходимо, так как припой для пайки медных труб выделяет вредные вещества.

Что необходимо для пайки

Чтобы спаять медные проводники, понадобятся следующие приспособления, материалы и инструменты:

Электрический паяльник мощностью от 80 Ватт
Припой
Флюс
Удалитель (нейтрализатор) флюса
Пассатижи
Кисточка для нанесения флюса
ПВХ-изолента
Термоусадочная трубка подходящего диаметра
Фен

Паять медные провода можно не только электрическим паяльником, но и другим оборудованием: пропан-горелкой для пайки медных труб, газовой мини-горелкой или газовым паяльником с насадкой для горелки.

Горелка с небольшим факелом удобна тем, что она обеспечивает локальный нагрев скрутки, не повреждая изоляции проводника. Перед использованием электрического паяльника его жало необходимо очистить надфилем или наждачкой от окислов. В качестве припоя для меди рекомендуется использовать ПОС-60 или аналоги с температурой плавления 190°C.

Флюс убирает окислы металла, способствует лучшему сцеплению припоя и его равномерному растеканию по поверхности. Лучше использовать флюс на водной основе – он не содержит спирта или кислоты, поэтому не требует последующего удаления. Если использовать в этом качестве ортофосфорную кислоту, жидкую канифоль или ЛТИ-120, то средства необходимо удалять с поверхности после работы – иначе они со временем разрушат медные детали.

Читать также: Not dimmable что значит