Чем склеить медную и алюминиевую трубку

Добавил пользователь Алексей Ф.
Обновлено: 19.09.2024

Если решили заняться ремонтом холодильников или разводкой качественной сантехники Вам обязательно придется освоить пайку газовой горелкой, алюминий, медь, латунь, сталь, бронза, серебро, золото — все эти металлы паяют разными припоями и флюсами, но одной и той же газовой горелкой.

Какой горелкой паять медь или алюминий

Выбор качественной газовой горелки

Выбирая газовую горелку нужно обратить внимание на несколько моментов:

Как паять медные трубы для сантехники

Разводка водопровода или отопления медными трубами самое грамотное решение, медь в отличии от полипропилена служит десятками лет, а при разумной эксплуатации и более века без ремонта и протечек. Главное правильно все собрать и качественно спаять. Медные трубы для сантехнических работ паяют припоем на основе олова с различными добавками и мягкими флюсами. Останавливаться на марках производителей не будем статья не рекламного характера. Важное условие для выбора флюса и припоя — совместимость. Если флюс тройка, значит и припой соответствующий, тоже третий номер. Посмотрите видео урок о пайке меди для сантехработ от опытного мастера, основные моменты как паять и чем, раскрыты полностью.

О трудностях при пайке алюминия хорошо известно. Но следующим уровнем по сложности и трудности получения качественного и достаточно надежного соединения является пайка изделий из двух таких конфликтных и различных по своим свойствам металлов – алюминия и меди.

Этот процесс сложный, затратный, с большой вероятностью брака в работе. Но потребность в таких соединениях есть и, следовательно, такая технологическая операция становится необходимой в производственной или бытовой сфере.

Преимущества:

возможность осуществления сложного по технологии соединения;
существование нескольких способов получения соединения деталей;
получение работником ценного опыта при пайке технологически сложных соединений.

для осуществления пайки необходимо наличие дополнительных, часто узкоспециализированных и дорогостоящих, материалов;
специальные расходные материалы не так часто применяются – поэтому не являются распространенными и легкодоступными для их приобретения;
с пайкой алюминий-медь справится только опытный мастер;
в частном (бытовом) порядке такая пайка является трудноосуществимой;
иногда требуется изготовление или подборка стальных переходных муфт; при использовании таких муфт возрастает количество применяемых расходников (для каждого металла нужен свой флюс и припой).

Трудности пайки:

оба металла имеют оксидные поверхностные пленки;
медь является более тугоплавкой, что часто служит причиной преждевременного прогорания легкоплавкого алюминия в процессе работы;
металлы имеют различные коэффициенты линейного расширения.

Способы пайки

1. С использованием муфты

Этот способ основан на способности обоих металлов надежно и вполне качественно паяться со сталями. Именно к стальным переходным муфтам с разных сторон и припаивают стыкуемые заготовки.

2. С применением специальных припоев

Самый известный припой – Castolin192FBK – продается в виде прутка с сердечником из флюса. Это жидкоплавкий, низкотемпературный (380°С-430°С) припой с хорошими смачивающими свойствами на основе цинка и алюминия. Из-за низкой текучести он является отличным помощником для устранения больших трещин или отверстий.

3. Поверхностная пайка

Суть метода – увеличить площадь контакта соединяемых деталей с припоем, которая повысит прочность соединения на разрыв, излом, кручение. Сначала из алюминиевого края заготовки получают раструб (воронку), в который должна войти медная проволока или трубка. Края полученной воронки запаивают припоем, который, стекая, заполняет весь объем раструба. Таким образом, припой соединяет детали в единое изделие. Чем глубже воронка, тем больше поверхность соединения.

Структурные элементы бытовой сплит-системы (испаритель, конденсатор, терморегулирующий вентиль, компрессор) соединяются между собой трубами с фреоном, образуя холодильный контур. Чаще всего эти трубы медные. Только недавно возник вопрос о том, подойдет ли алюминиевая труба для кондиционеров на замену медных с целью удешевить установку климатической техники.

Ценовая разница

Стоимость меди постоянно растет и зависит от валютного курса. Снижение количества, качества добываемого металла, его возрастающий дефицит способствуют постоянному росту цен на медную продукцию. Поэтому вопрос поиска альтернативы, способной заменить медь в области производства систем кондиционирования, является одним из актуальных.

Использовать алюминий в криогенном оборудовании стали совсем недавно (холодильники, автомобильные кондиционеры). Стоимость стабильна и дешевле меди почти в три раза, запасы в природе большие. Это открывает большие перспективы для промышленного производства изделий из этого металла.

Преимущества использования

алюминиевая труба для монтажа кондиционеров хорошо гнется, без заломов, требует меньше усилий. Используются те же инструменты, что и при работе с медью.
низкая температура плавления. Это делает спаивание элементов более быстрым (в 4 раза), значительно экономит время, газ, паяльные стержни. Нет необходимости в дополнительном оборудовании, обтачивании швов и т.д. Сварочные швы при этом гораздо прочнее самого металла. Паяльная лампа и газ те же, что и для меди.
за счет большей мягкости на развальцовку труб тратится меньше усилий, набор инструментов тот же. Прочность труб обеспечивается их большей толщиной.
расширение до 30%.
теплопроводные характеристики почти в два раза ниже, чем у меди. Это способствует более низкой конденсации патрубков в системе.
коррозийная устойчивость выше, скорость реакции окисления меньше. Это позволит поддерживать чистоту внутри труб криогенной системы более долгое время.
широкий температурный диапазон от -80⁰ С до 120⁰ С.
алюминиевая труба для монтажа кондиционеров легче, поэтому доставлять ее можно 50- и 100-метровыми бухтами. Это позволяет уменьшить количество отходов, сварочных швов и снизить вероятность протечек.

долгий срок службы трубы для кондиционеров из алюминия.

Трубы для кондиционеров классифицируются по нескольким параметрам.

Основные виды в зависимости от:

технологии их производства:

холоднодеформированный трубный прокат;
трубы для кондиционеров, сделанные методом сваривания с дальнейшим горячим отпуском;
прессованные.

технологической обработки:

закаленные;
нагартованные;
полунагартованные;
анодированные;
искусственносостаренные;
естественносостаренные.

формы сечения:

квадратные;
прямоугольные;
круглые;
фасонные.

толщины стенок:

тонкостенные (до 5 мм);
толстостенные.

Круглая алюминиевые трубы Квадратные алюминиевые трубы

Гальваническая коррозия

Современные технологии позволяют решить эту проблему путем производства алюминиевых патрубков с медными наконечниками. С помощью высокотехнологичного оборудования методом межмолекулярной сварки медь приваривается к алюминиевой трубке. В итоге получается качественный материал для передачи хладагента между внешним и внутренним блоками кондиционера по приемлемой цене.

Прутки медной трубы в оболочке

Русские алюминиевые трубы

Сегодня российские производители предлагают высококачественные алюминий-патрубки для установки криогенного оборудования. Они отливаются из металла марки AD0. Этот сплав на 99% состоит из алюминия, свариваемый, характеризуется высокой устойчивостью к коррозии, достаточной прочностью. Производители дают на него несколько лет гарантии и определяют эксплуатационный срок в 15 лет.

Отзывы говорят о том, алюминий-трубы российского производства отличаются от китайских аналогов более высоким качеством сырья, что влияет на стойкость к коррозии в процессе эксплуатации.

возможность осуществления сложного по технологии соединения;
существование нескольких способов получения соединения деталей;
получение работником ценного опыта при пайке технологически сложных соединений.

для осуществления пайки необходимо наличие дополнительных, часто узкоспециализированных и дорогостоящих, материалов;
специальные расходные материалы не так часто применяются – поэтому не являются распространенными и легкодоступными для их приобретения;
с пайкой алюминий-медь справится только опытный мастер;
в частном (бытовом) порядке такая пайка является трудноосуществимой;
иногда требуется изготовление или подборка стальных переходных муфт; при использовании таких муфт возрастает количество применяемых расходников (для каждого металла нужен свой флюс и припой).

оба металла имеют оксидные поверхностные пленки;
медь является более тугоплавкой, что часто служит причиной преждевременного прогорания легкоплавкого алюминия в процессе работы;
металлы имеют различные коэффициенты линейного расширения.

1. С использованием муфты

2. С применением специальных припоев

3. Поверхностная пайка

Условия работы определяют выбор главного инструмента – паяльника или горелки.
Припой. Он может быть специальным для непосредственной пайки алюминия с медью. При использовании муфт в работе понадобятся припои для каждого металла, подходящие для пайки их со сталью.
Флюс, подходящий для используемого конкретного вида припоя.
Муфта, если выбран данный вид соединения.
Фиксирующие положение деталей инструменты и приспособления.
Для поверхностной пайки – приспособление для возможности разделки раструба.

Подготовительный этап, подразумевающий разделку кромок или, по необходимости, изготовление воронки-раструба.
Механическая обработка кромок заготовок или концов проводов и трубок с обезжириванием и удалением окислов.
Фиксация деталей перед пайкой.
Обработка места стыка флюсом.
Непосредственно пайка. Если для соединения выбрана муфта, то пайка производится поочередно с двух сторон. После пайки с одной стороны муфты и остывания, выполняется соединение с другой стороны и другими расходными материалами.
После работы дать остыть стыковому шву. Остатки флюса нужно снять после окончания работы и остывания стыка.
Проверить качество полностью готового изделия. При отсутствии брака считать его годным к эксплуатации.

Нельзя допускать нагревания открытым огнем самого припоя в месте стыка.
При пайке нагрев производится с разных сторон стыка с перерывами. Тепло от нагретого участка металла должно плавно перейти на сам стык.
Начинайте прогревать с меди.
Чем медленнее будет расти температура в месте пайки, тем выше вероятность получения качественного соединения.

Работы производить с использованием вытяжки над местом пайки или хорошей вентиляции в рабочем помещении.
Обязательно выполнять все требования по безопасному использованию электроприборов.
Не нарушать правила пожарной безопасности, используя горячий инструмент и открытый огонь при пайке.
Пользоваться специальными подставками для горячего инструмента.
Удалить из рабочей зоны все лишние предметы и вещи, особенно легковоспламеняющиеся.

Соединение медных труб и фитингов пайкой

Метод основан на капиллярном подъеме жидкости (расплавленного припоя) по тончайшему зазору между стенками труб. Различают два вида пайки медных труб: низко- и высокотемпературную пайку. Разница в пайках в основном зависит от температуры плавления припоя. Для высокотемпературных паек используют тугоплавкие стержневые припои, для низкотемпературных — мягкие припои, свернутые в бухточки. Соответственно для нагревания труб при высокотемпературной пайке применяются ацетиленовые и пропановые горелки, для низкотемпературных порой достаточно, огня от паяльной лампы. Высокотемпературная пайка может применяться для всех видов медных разводок, включая коллекторы солнечного отопления, где трубы могут нагреваться до 250°C, низкотемпературная пайка более требовательна к температурам нагрева труб, тем не менее ее с успехом применяют в системах горячего водоснабжения и отопления. Каких-либо конструктивных различий в этих видах пайки нет, однако высокотемпературную пайку чаще используют при раструбных соединениях труб, а низкотемпературную — на соединениях труб фитингами с заплавленным в них припоем, хотя можно и наоборот.

Для монтажа медных трубопроводов используют три вида труб: мягкие (R 220), полутвердые (R 250) и твердые (R 290). В качестве параметра твердости (жёсткости) предлагается предел прочности на разрыв в МПа (Н/мм²). Мягкие трубы продаются свернутыми в бухты, полутвердые и твердые — прямыми стержнями. Принципиальное различие в этих видах труб, это давление транспортируемой среды, которое могут выдержать трубы. Самое большое давление выдерживают твердые трубы (290 Н/мм²), самое низкое — мягкие (220 Н/мм²). Давление, которое создается в квартирных и даже коттеджных трубопроводах, с успехом выдержат любые из этих труб. А если нужно построить паровую котельную или минипроизводство, то без расчета и составления проекта вам не обойтись, но это уже другая тема.

При раструбной пайке (рис. 36) используются мягкие, полутвердые либо твердые медные трубы с предварительно отожженным концом. Одному из концов трубы эспандером придают форму раструба, аналогичного раструбу канализационных труб, в него будет вставлен конец другой трубы. Необходимо помнить, что при отжиге концов твердых труб вы отпускаете металл и труба в месте соединения приобретает свойства мягкой трубы. Это обстоятельство нужно учитывать при проектировании трубопровода по критериям давления.

Рис. 36. Соединение медных труб раструбной пайкой

Рис. 37. Фитинги из меди и ее сплавов для раструбной пайки

Рис. 38. Покрытие труб флюсом и пайка

При пайке труб нужно соблюдать элементарные меры безопасности для работы с открытым огнем. Работать нужно в брезентовых рукавицах, лучше вдвоем с помощником, удержание трубы производить в удалении от места нагрева. При работе в одиночку для временного закрепления труб использовать струбцины.

После остывания узел готов к эксплуатации — это самое надежное соединение медных труб и совсем несложное. Опыт пайки медных труб приходит быстро, а для тех, кто уже владеет техникой газовой сварки, понятен сразу. Правда, для нагревания труб нужно оборудование для газовой сварки. Иногда (для пайки соединений небольших диаметров) можно воспользоваться горячим воздухом мощного строительного фена, используя насадку, ограничивающую конус горячего воздуха, с тем, чтобы быстрее добиться нагрева. Другим способом нагрева без пламени являются электроконтактные устройства. Внешне они напоминают большие клещи со сменными медными головками для охвата труб разных диаметров.

По окончании пайки узла либо всего трубопровода его необходимо промыть, чтобы освободить внутренние полости от остатков флюса. Как уже говорилось, флюс работает не только смазкой для припоя, но и протравкой для меди, то есть по сути это агрессивный окислитель. А раз так, то и нечего ему больше делать внутри труб, его нужно оттуда удалить промывкой водой. С внешней поверхности труб вытекший флюс удаляют ветошью.

Пайка трубопроводов встык не допускается. Если необходимо соединить детали встык, то производят не пайку труб, а сварку. В принципе делаются практически те же операции, что и при высокотемпературной пайке, за исключением того, что не требуется применения флюса, а нагрев труб и фитингов увеличивается до температуры плавления металла.

Для низкотемпературных паек используют фитинги с заплавленным в них припоем. Внешне это такие же фитинги для раструбной пайки, но по поверхности раструба выдавлен поясок (рис. 39), внутрь которого производители залили припой еще на стадии изготовления фитингов. В фитинг может быть залит как тугоплавкий, так и легкоплавкий припой, благодаря которому могут выполняться оба вида пайки. Однако, чаще всего, в фитинги заливают легкоплавкий припой, поэтому соединения на таких фитингах относят к категории низкотемпературных паек.

Рис. 39. Фитинги с заплавленным в них припоем

Технология соединения медных труб на фитингах с заплавленным припоем еще проще, чем на обычных фитингах. Трубы и фитинги обрабатываются точно так же, как было описано выше. Затем трубы вставляются в фитинги или соединительные муфты. Фитинги нагреваются огнем паяльной лампы либо горячим воздухом строительного фена, припой, заложенный в фитингах, расплавляется и растекается по раструбу, спаивая детали (рис. 40). Вот и вся технология: воткнул зачищенные и обработанные флюсом детали друг в друга, прогрел узел паяльной лампой и дал остыть.

Рис. 40. Соединение медных труб фитингами с заплавленым в них припоем

Соединение медных труб на низкотемпературной пайке можно применять для всех видов домовых трубных разводок, за исключением трубопроводов с высокими температурами (около 150–250°C), которых в обычном доме не бывает.

Преимущества:

возможность осуществления сложного по технологии соединения;
существование нескольких способов получения соединения деталей;
получение работником ценного опыта при пайке технологически сложных соединений.

для осуществления пайки необходимо наличие дополнительных, часто узкоспециализированных и дорогостоящих, материалов;
специальные расходные материалы не так часто применяются – поэтому не являются распространенными и легкодоступными для их приобретения;
с пайкой алюминий-медь справится только опытный мастер;
в частном (бытовом) порядке такая пайка является трудноосуществимой;
иногда требуется изготовление или подборка стальных переходных муфт; при использовании таких муфт возрастает количество применяемых расходников (для каждого металла нужен свой флюс и припой).

Трудности пайки:

оба металла имеют оксидные поверхностные пленки;
медь является более тугоплавкой, что часто служит причиной преждевременного прогорания легкоплавкого алюминия в процессе работы;
металлы имеют различные коэффициенты линейного расширения.

Способы пайки

1. С использованием муфты

2. С применением специальных припоев

3. Поверхностная пайка

Читайте также: