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.
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.
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
Процесс пайки электропаяльником
Вся технология пайки паяльником проводов может быть разделена на несколько последовательных этапов. Все они повторяются в определенной последовательности:
- Подготовка проводников. При пайке проводов они освобождаются от изоляции. После этого с них механическим путем удаляется оксидная пленка. Можно использовать небольшой кусок наждачной бумаги с мелким зерном. Металл должен блестеть и быть светлым.
- Лужение. Разогревают паяльник до температуры плавления канифоли (при прикосновении начинает активно плавится). Берут проводник, подносят к куску канифоли, прогревают паяльником так, чтобы вся зачищенная часть провода оказалась погруженной в канифоль. Затем на жало паяльника берут каплю припоя и разносят его по обработанной части проводника. Припой быстро растекается, покрывая тонким слоем провод. Чтобы он распределялся быстрее и равномернее, провод немного поворачивают. После лужения медные проводники теряют красноту, становясь серебристыми. Так обрабатывают все провода, которые надо будет припаивать
Вот, собственно и все. Таким же образом можно спаять два или более провода, можно припаять провод к какой-то контактной площадке (например, при пайке наушников — провод припаять можно к штекеру или к площадке на наушнике) и т.п.
Читать также: Что произойдет если трансформатор рассчитанный на напряжение
После того, как закончили паять паяльником провода и они остыли, соединение необходимо изолировать. Можно намотать изоленту, можно надеть, а потом разогреть термоусадочную трубку. Если речь идет об электропроводке, обычно советуют сначала навернуть несколько витков изоленты, а сверху надеть термоусадочную трубку, которую прогреть.
Отличия технологии при использовании флюса
Если используется активный флюс, а не канифоль, процесс лужения изменяется. Очищенный проводник смазывается составом, после чего прогревается паяльником с небольшим количеством припоя. Далее все как описано.
Пайка скрутки с флюсом — быстрее и проще
Есть отличия и при пайке скруток с флюсом. В этом случае можно каждый провод не лудить, а скрутить, затем обработать флюсом и сразу начинать паять. Проводники можно даже не зачищать — активные составы разъедают оксидную пленку. Но вместо этого придется места пайки протирать спиртом — чтобы смыть остатки химически агрессивных веществ.
Особенности пайки многожильных проводов
Описанная выше технология пайки подходит для моножил. Если провод многожильный, есть нюансы: перед лужением проводки раскручивают чтобы можно было все окунуть в канифоль. При нанесении припоя надо следить чтобы каждый проводок был покрыт тонким слоем припоя. После остывания, провода снова скручивают в один жгут, дальше можно паять паяльником как описано выше — окунув жало в припой, прогревая место спайки и нанося олово.
При лужении многожильные провода надо «распушить»
Можно ли паять медный провод с алюминиевым
Соединение алюминия с другими химически активными металлами напрямую делать нельзя. Так как медь — химически активный материал, то медь и алюминий не соединяют и не паяют. Дело в слишком разной теплопроводности и разной токопроводимости. При прохождении тока алюминий нагревается больше и больше расширяется. Медь греется и расширяется значительно меньше. Постоянное расширение/сужение в разной степени приводит к тому, что даже самый хороший контакт нарушается, образуется токонепроводящая пленка, все перестает работать. Потому медь и алюминий не паяют.
Если возникает такая необходимость соединить медный и алюминиевый проводники, делают болтовое соединение. Берут болт с подходящей гайкой и три шайбы. На концах соединяемых проводов формируют кольца по размеру болта. Берут болт, надевают одну шайбу, затем проводник, еще шайбу — следующий проводник, поверх — третью шайбу и все фиксируют гайкой.
Алюминиевый и медный проводники паять нельзя
Есть еще несколько способов соединить алюминиевую и медную линии, но пайка к ним не относится. Прочесть о других способах можно тут, но болтовое — наиболее простое и надежное.
Соединение проводов является необходимой операцией при проведении электромонтажных работ. Для каждого способа соединения электропроводки (обжим, скрутка, пайка) есть свои условия для применения. Пайка медных проводов и пайка алюминиевых проводов – самый надежный метод контактного соединения, по прочности она конкурирует только со сваркой.
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: Регулятор поддувала твердотопливного котла
