Меднофосфористый припой применение

Медно-фосфорный припой

Всем известно, что медь достаточно легко поддается процессу пайки. Это утверждение верное только в том случае, если в работе с данным материалом подбирается правильный расходный материал и технология всего процесса.

Наиболее популярным присадочным материалом для сварки меди на промышленном уровне является медно-фосфорный припой. Его основное назначение заключается в использовании в процессе пайки медных, латунных, бронзовых деталей.

Также его без проблем можно использовать практически со всеми сплавами вышеописанных металлов.

Как ни странно не смотря на то, что в наименовании присадочного материала упоминаются два химических элемента, его состав состоит их трех. Последним является серебро.

Благодаря его присутствию в составе, данную модификацию присадочного материала можно применять в холодильной отрасли промышленности, также из-за невысокой температурной отметки, при достижении которой вещество начинает подвергаться процессу плавления, его можно использовать в процессе пайки медных труб.

Данный материал обладает повышенным свойством текучести, это позволяет значительно поднять качество итогового результата соединения.

Высокий уровень текучести вещества позволяет значительно повысить уровень прочности готового соединения, также у изделия появляется способность к сопротивлению процессам коррозии и эрозии.

Из-за присутствия в химическом составе расходного материала фосфора, работа с ним не требует использование дополнительного флюса. Этот химический элемент обладает свойствами, которые без проблем могут играть роль флюса в процессе пайки.

Чаще всего припой данного типа используют в холодильной промышленности во время ремонта и монтажа оборудования.

Помимо этого его можно использовать в работе с изделиями, чья рабочая деятельность напрямую связана с небольшими вибрациями и механическими воздействиями.

Если в химическом составе материала доля серебра понижается, то итоговый результата значительно повышает уровень свойства пластичности материала.

В случае если предстоит работать с деталями обделенными свойством термостойкости, то перед началом паяльных манипуляций их нужно предварительно охладить. Выполнения данной процедуры позволяет минимизировать шанс критического перегрева материала, который может негативно сказаться на его целостности.

Не смотря на наличие фосфора в составе, особенно при работе с бронзовыми и латунными изделиями, нужно использовать дополнительный флюс. Он не позволит образовываться окислительной пленке на рабочей поверхности изделия. Если же работать предстоит исключительно с медными деталями, то в применении флюса нет нужды.

Также стоит отметить, что не стоит использовать припой данной модели во время работы со сплавами, содержание никеля в химическом составе которых превышает десять процентов. Процесс пайки выполняется с помощью классической газовой горелки.

В нашем государстве данный припой производится в строгом соответствии с государственными стандартами.

Наиболее популярные модели медно-фосфорного припоя

На рынке присутствует множество моделей данного вида припоя от разнообразных производителей и брендов. Стоит остановить внимание и рассмотреть поподробнее самые популярные из них.

1.  Felder CuP6 – чаще всего данный припой от немецкого производителя используется в работе с кондиционерами, системами вентиляции, трубопроводами и газопроводами. В специализированных торговых точках можно найти данное вещество в двух формах: пруты или гранулы. Материал начинает подвергаться плавлению при достижении температурной отметки в 300 градусов по Цельсию.

2.  Harris 0 – основным назначением данной модели работа с медными деталями. В химическом составе вещества отсутствует серебро. Материал начинает подвергаться плавлению при достижении температурной отметки в 755 градусов по Цельсию. Состав вещества состоит из двух компонентов и выглядит следующим образов (значения указаны в процентном соотношении):

•   Cu – 93;

•   P – 7.

3.  Castolin rb-5246 – твердая версия припоя от популярного немецкого бренда. Отличается своим высоким уровнем свойства смачиваемости, что позволяет добиваться практически идеально гладкого итогового результата соединения. Рабочая деятельность спаянного изделия может осуществляться при температурах до 150 градусов по Цельсию. Плавиться припой начинает при нагреве от 715 градусов по Цельсию.

4.  Ф2 – отечественная модель медно-фосфорного припоя универсального типа. Достаточно твердая структура присадочного материала, позволяет создавать соединения с относительно хорошими физическими свойствами и механическими характеристиками. Также стоит отметить достаточно хорошую текучесть материала в расплавленном состоянии.

5.  ПМФ 7 – еще одна модель припоя от отечественного производителя с семипроцентным содержанием флюса в составе. Благодаря достаточно высокой текучести с помощью данного расходного материала можно создать прочное и плотное соединение.

Припой начинает подвергаться процессу плавления при достижении температурной отметки примерно в 750 градусов по Цельсию.

Физические и химические свойства материала

Присадочный материал для пайки, в основе химического состава которого лежат медь и фосфор, получает все свои свойства именно благодаря наличию того или иного дополнительного элемента в составе.

Чаще всего в специализированных магазинах можно найти модели предназначения для пайки меди, бронзы и латуни.

Соответственно химический состав максимально приближен к составу материала, для которого предназначен припой.

Если рассматривать в общем, то практически все модели абсолютно от всех брендов обладают достаточно высоким уровнем смачиваемости. Благодаря этому удается значительно повысить контакт с рабочей поверхностью изделия, следовательно, улучшить качество итогового результата соединения.

Определенные модели могут начинать плавиться только при достижении температурной отметки в 800 градусов по Цельсию, что достаточно повышает опасность проводимых работ, однако позволяет добиться максимально возможной прочности соединения. Большинство моделей обладают свойством защиты от влияния коррозии и эрозии. Также можно найти модели с содержанием флюса в составе, что убирает необходимость его использования.

Характеристики нескольких популярных моделей

Для того чтобы понять примерные технические характеристики медно-фосфорных припоев, можно рассмотреть химический состав и свойства нескольких популярных отечественных моделей.

1.  ПМФ102 – данная модель начинает подвергаться плавлению при достижении температурной отметки в 645 градусов по Цельсию. Вещество начинает хорошо растекаться по рабочей поверхности при температуре в 820 градусов по Цельсию. Процентное соотношение химических элементов в составе выглядит следующим образом:

•   Cu – 91.3;

•   P – 6.7;

•   Ar – 2.

2.  ПМФ105 – этот припой можно расплавить при влиянии температуры равной 630 градусам по Цельсию. При достижении 780 градусов вещество начинает отлично растекаться по рабочей поверхности. Соотношение химическим элементов в составе выглядит так:

•   Cu – 88.5;

•   P – 6.5;

•   Ar – 5.

3.  ПМФ115 – присадочный материал для пайки, который начинает плавиться при нагреве свыше 650 градусов по Цельсию. Оптимальная температура растекания равна 800 градусам по Цельсию. Соотношение химических элементов в составе таково:

•   Сu – 80.2;

•   P – 4.8;

•   Ar – 15.

Как выбрать?

Если вы хотите приобрести медно-фосфорный присадочный материал для пайки, то в первую очередь нужно определиться с его конкретным химическим составом. В основном выбор осуществляется между двумя обширными группами, которые отличаются друг от друга наличием серебра в составе.

Варианты с серебром позволяют добиться более высокой прочность для итогового результата соединения, нежели модели без него. Также модели с серебром нужно использовать, если рабочая деятельность изделия осуществляется при отрицательной температуре воздуха.

Для этого требуется приобретать припой с содержанием серебра не менее пятнадцати процентов. Однако существует одна особенность. При повышении процентного содержание серебра в составе вещества, снижается пластичность соединения.

Существует закономерность, которая гласит, что чем меньше толщина металла, тем меньше должна быть температура плавления присадочного материала.

Помимо этого низкая температура плавления значительно увеличивает способность материала ровно растекаться по рабочей поверхности.

Стоит отметить, что некоторые модели имеют одноименные флюсы, при их совместном применении удается достичь высокого качества соединения.

Медно-фосфорный припой для пайки меди

Нередко для организации водопроводных систем используются медные трубы. Кроме этого, такие элементы довольно часто применяют при оформлении жилых помещений в стиле стимпанк. Независимо от цели использования таких элементов, медные трубы необходимо как-то соединять между собой.

Проще всего сделать это при помощи медно-фосфорного припоя. В этом случае стык получится аккуратным и герметичным. После затвердевания швов, конструкция будет такой же прочной, как цельная труба.

Однако прежде чем приступать к пайке медно-фосфорным припоем, стоит узнать некоторые особенности материала, с которым вы собираетесь работать.

Полезная информация о меди

Мягкий сплав металла начали применять еще в древние века для чеканки монет. Сегодня этот материал стал чуть менее популярным, однако системы отопления и водоповода, изготовленные из медных труб, по-прежнему являются самыми прочными надежными и долговечными.

Монтаж таких магистралей осуществляется при помощи пайки. В процессе работы металлические элементы соединяют с припоем – специально подобранным материалом, температура плавления которого должна быть меньше, чему у обрабатываемой детали.

Сам процесс пайки несложный. Главное – правильно выбрать соединительный материал. В нашем случае это медно-фосфорный припой. Также стоит определиться с методом пайки. Их существует несколько.

Самостоятельно соединить магистраль из медных труб можно двумя способами:

• Низкотемпературным. Такой метод является самым простым и наиболее часто используемым в домашних условиях. В этом случае применяется мягкий припой из олова, свинца или сплавов этих металлов с добавлением части серебра. При низкотемпературной обработке температура плавления медно-фосфорного припоя составляет не более 450 градусов.
• Высокотемпературным (твердым). Подобную пайку довольно сложно и дорого организовать в домашних условиях, так как в этом случае температура плавления материала должна составить от 600 до 900 градусов.

Какие инструменты понадобятся

Чтобы качественно соединить магистраль, необходимо сразу подготовить следующие инструменты:

• Труборез. Без него не удастся ровно нарезать элементы магистрали. При помощи трубореза можно сделать идеальный рез.

• Фаскосниматель. Этот инструмент необходим для закругления и зачистки края отрезанной трубы, чтобы осуществить качественную стыковку деталей.
• Труборасширитель. Если в процессе работы планируется использование муфт и фитингов, то благодаря этому инструменту можно будет быстро расширить часть трубы до нужного размера.
• Ерши и щетки. После пайки, трубы нужно обязательно очистить от образований окиси.
• Отражатель. Он крепится на сопле горелки для того, чтобы направить пламя на определенную область. Если не установить отражатель, то есть риск повредить окружающие предметы.
• Газовая горелка. С ее помощью осуществляется нагрев медно-фосфорного припоя.

О последнем рабочем инструменте стоит рассказать чуть подробнее.

Чтобы трубопровод был правильно спаян, необходимо позаботиться о выборе соответствующей горелки. Приборы бывают:

• С одноразовыми баллонами (бытовые).
• Со стационарным баллоном.
• Ацетил-кислородными.

Последний тип является оптимальным для соединения медных труб. Именно такую горелку и нужно приобрести.

Также приборы отличаются по силе нагрева припоя. Чем выше температура нагрева, тем мощнее нужно устройство. Соответственно:

• Для мягкого припоя подойдет более дешевая и менее мощная горелка. Поэтому можно смело приобрести полупрофессиональный инструмент с газом термофеном. Такая горелка способна развивать температуры до 650 градусов. Главное преимущество такого инструмента заключается в возможности регулирования интенсивности пламени. Таким образом, можно подобрать оптимальный температурный режим плавления.
• Для твердого припоя потребуется профессиональный инструмент, стоимость которого будет в несколько раз выше. Поэтому нет смысла тратить на него деньги, но если очень хочется, то почему бы и нет.

Припой

Перед тем как паять медно-фосфорным припоем трубы, нужно приобрести материал, который будет выступать в роли связующего компонента. Припой также бывает двух видов:

• Твердый. Такой припой изготавливается в форме длинных стержней. В состав соединительных материалов марки Cu94 P6 и Cu92 P6 Ag2 твердого типа входит 6-процентная добавка фосфора, поэтому максимально допустимая температура его плавления составляет 750 градусов. В припоях другого типа не содержится веществ, понижающих возможную температурную обработку, поэтому их можно нагревать до 900 градусов. Твердосплавные материалы чаще всего используются для соединения труб газоснабжения, кондиционирования и ГВС, а также при монтаже магистралей, функционирующих при высоком давлении.
• Мягкий. Припой этого типа выпускается в виде тонкой проволоки, диаметр которой редко превышает 3 мм. Мягкий материал больше подходит для использования в быту, при организации водопроводных сетей.

Дополнительно рекомендуется приобрести флюс для медно-фосфорных припоев. Это пастообразное вещество, продающееся в банках необходимо для того, чтобы быстро и эффективно очистить места стыков труб. Флюс хорошо снимает окись со швов, благодаря чему характеристики припоя значительно улучшаются. Кроме этого, этот компонент усиливает сцепление припоя и медной поверхности.

Паста выпускается для мягкого и твердого припоя. Поэтому выбирать флюс необходимо исходя из выбранного метода соединения труб.

Кроме припоя, горелки и прочих инструментов, рекомендуется также подготовить фитинги. Они потребуются, если придется делать повороты водопроводной магистрали. Стоят эти элементы недорого.

Медно-фосфорный припой для пайки меди: особенности

Если говорить об этом материале, то стоит обратить внимание на то, что он отличается хорошей текучестью. Его можно использовать не только для меди, но и для других ее сплавов.

Так как в состав этого материала входит фосфор, который обладает коррозийной устойчивостью, то флюс можно дополнительно не приобретать.

Припои медно-фосфорного типа обычно применяют для соединения элементов в оборудовании, испытывающем средние вибрационные нагрузки. Если в состав соединительного материала входит серебро, то пластичность компонентов повышается.

Разновидности припоев для меди

Для обработки труб из этого материала подойдут следующие материалы:

• 102. В этом трехкомпонентном припое из меди и фосфора содержится не более 2% серебра. Благодаря пониженной пластичности состав медленно растекается. Подходит для пайки элементов, не испытывающих сильных ударных или вибрационных нагрузок.
• 105. Припой медно-фосфорный с серебром (5%) тоже довольно медленно растекается, но отличается более высокой пластичностью. Полученный с его помощью шов сможет выдержать незначительные нагрузки от вибраций.
• 115. Еще один трехкомпонентный припой, в котором помимо меди и фосфора содержится 15-процентное серебро. Это довольно пластичный материал, с помощью которого можно создавать швы на магистралях, испытывающих довольно сильные нагрузки.

Выбрав все необходимые компоненты, остается приступить к работе.

Пайка мягким припоем

Низкотемпературная пайка подойдет для монтажа отопительной или водопроводной сети, если температура теплоносителей не превышает 130 градусов, а диаметр медных труб составляет не более 10 см.

Для выполнения пайки необходимо:

• Зачистить соединяемые поверхности.
• Нанести на них флюс.

• Вставить элементы друг в друга.
• Разогреть область соединения при помощи горелки до 200-250 градусов.
• Нанести припой на самые края деталей.
• Постоянно перемещая горелку, нагревать соединение 15-20 секунд.
• Когда флюс потемнеет, нужно уложить на зону пайки еще немного припоя. Как только материал окажется на раскаленной поверхности, он сразу начнет плавиться и заполнит пространство между трубой и раструбом.

Пайка твердым припоем

Такой способ соединения труб необходим, если температура эксплуатации трубопровода превышает 110 градусов. В этом случае пайка выполняется газопламенным методом и предполагается отжиг рабочего материала.

При использовании твердого материала нет необходимости в обработке поверхностей флюсом.

Для выполнения соединения необходимо:

• Собрать и разогреть стыковочный узел.
• Ввести твердый припой в область, где раструб и труба соединяются между собой.
• Размягчить материал при помощи газовой горелки. Нужно следить, чтобы изделие не перегревалось, поэтому горелку рекомендуется постоянно перемещать.
• Когда произойдет первичное сцепление элементов магистрали, провернуть трубу и намотать расплавленный припой на соседний участок.

Такой метод пайки сложнее предыдущего, однако он обладает несколькими преимуществами:

• Швы получаются более прочными и надежными.
• Становится возможным немного уменьшить ширину соединения, благодаря чему шов будет выглядеть аккуратнее.

Кроме этого, данный метод применим при монтаже систем, которые работают при довольно высоких температурах.

Пайка латуни медно-фосфорным припоем осуществляется по таким же технологиям.

Возможные ошибки, которые можно допустить при пайке

В процессе работы некоторые люди не учитывают дефекты на поверхностях соединяемых элементов. Очень часто они появляются после нарезки труб. Если оставить эти дефекты без внимания, то шов получится не таким надежным, как нужно.

Флюс необходимо наносить равномерно, без пропусков. Если на каком-либо участке его не будет, то трубопровод может начать довольно быстро ржаветь.

Если труба сильно перегреется, то флюс-паста просто сгорит. Это тоже не очень хорошо.

В процессе работы легко получить серьезные ожоги (не только от пламени горелки, но и при контакте с химически активными веществами), поэтому перед началом пайки необходимо надеть защитные рукавицы, очки и одежду.

Физические свойства и технические характеристики припоя для пайки меди

Традиционно самым распространенным способом соединения медных труб является пайка. Чтобы создать прочный и долговечный шов, необходимо правильно подобрать припой для пайки меди и флюс, тщательно подготовить поверхность и соблюдать технологию.

Какой припой выбрать?

При пайке медных труб используют два основных типа:

• мягкого, с температурой плавления до 425оС;
• твердого, с температурным диапазоном 460-560оС.

В качестве припоев рекомендовано использование содержащих серебро сплавов. Они обеспечивают высокое качество соединений, но дороги. Медно-фосфорные составы более доступны и подходят для пайки менее ответственных соединений.

Медно-фосфорные

Температура плавления медно фосфорного припоя невысока. Медный припой позволяет обходиться без флюсовых составов. Входящий в состав фосфор защитит рабочую область от воздействия кислорода воздуха.

Шовный материала, сформированный на основе меднофосфористого припоя, весьма прочен и стоек к вибрационным воздействиям. Поэтому фосфористые составы широко используют при пайке компонентов теплообменников.

Почему при спаивании стальных деталей пайщики иногда пользуются медным припоем, а медь стальным припоем паять нельзя? Причина заключается в разнице температур плавления стали и меди. Медные заготовки уже расплавятся, а сталь все еще будет нагреваться.

В то же время медно-фосфорный припой чувствителен к перегреву, поэтому приходится принимать меры к охлаждению стыка. Изделие выпускается в виде прутка. Доступна и медная лента для пайки. Используются для пайки и медно-цинковые низкотемпературные припои.

Серебряные

Состав из чистого серебра мало подходит для того, чтобы паять медные изделия. В основном используют серебро с добавками железа, висмута и других элементов.

Припой для меди на основе серебра обладает высокой смачиваемостью по отношению к заготовкам и отлично проникает в самые узкие зазоры между ними. Соединения не корродируют и выдерживают большие статические и периодические динамические нагрузки.

Ag

Химический состав припоев для пайки заготовок из меди с серебром описан в ГОСТ 19738-74. Они обозначаются литерами ПСр ХХ, где цифры определяют долю серебра в процентах

Практическое применение

Составы с высокой процентной долей серебра (50-72) обладают высокой электропроводностью и теплопроводностью. Их используют в электротехнике и электронике.

Сплавы со средним процентным содержанием стоят дешевле и используются для пайки соединений, не подверженных температурным нагрузкам.

Особенности тинолей

Характерной особенностью серебросодержащих составов является их низкая рабочая температура. Высокая текучесть позволяет расплаву проникать в зазоры и поры и создавать высококачественные швы.

Пайка твердым

Твердые припои применяются для стыков трубок и трубопроводов большего диаметра. При этом используют пастообразный флюс, газовую горелку для разогрева и необходимое вспомогательное оборудование и инструменты.

Низкотемпературные

Низкотемпературные припои плавятся при температуре до 450оС. Невысокая температура позволяет избежать отжига основного материала трубы и сохранить его физико-химические свойства. Припои готовятся на основе оловянных или цинковых сплавов. Применяется в качестве компонента и свинец.

Высокотемпературные

Высокотемпературный припой для пайки меди готовят на основе серебра или меди, обладающих высокой температурой плавления. При температурах свыше 450оС происходит отжиг заготовок, ведущий к снижению их прочности.

Физико-химические свойства

Свойства зависят от химического состава сплава. Так, низкотемпературные обладают меньшей прочностью, но не снижают прочностных и упругих характеристик материала деталей.

Высокотемпературные, наоборот, создают соединения высокой прочности, способные противостоять статическим и динамическим нагрузкам. Но при их использовании требуется большая осторожность, чтобы не пережечь и не ослабить основной материал.

Технические характеристики

Температура плавления высокотемпературных составов лежит в пределах 645-815оС. Шов выдерживает нагрузки на разрыв до 250Мпа.

Температура эксплуатации соединения, в зависимости от состава, составляет 150-250оС. Кроме собственно меди, такие припои позволяют соединять латуни, красную бронзу, чугуны, стальные и никелевые славы. Паяют ими и алюминий.

Кроме того, их используют для соединения деталей из меди и нержавейки.

Способы

Применяется два основных метода пайки медных заготовок:

• Высокотемпературный. Тугоплавкий припой на основе серебра или меди создает жесткое и прочное соединение. Шов называется твердым и выдерживает механические и температурные нагрузки. Чтобы отжиг не приводил к ухудшению прочности основных деталей, следует охлаждать готовую пайку исключительно естественным образом, без обдува холодным воздухом или опускания в жидкость.

• Низкотемпературный. Такую пайку называют мягкой. Припои готовят на базе металлов с низкой температурой плавления. Невысокая температура позволяет избежать отжига, и снижения прочности труб не происходит. Метод формирует швы шириной от 7 до 50 мм, на трубах от 6 до 100 мм в диаметре.

Мягкие соединения нельзя использовать при монтаже газопроводов.

Что понадобится в процессе?

Для пайки потребуется:

• флюс для обработки поверхности заготовки;
• припой, соответствующий выбранному методу пайки;
• устройство для снятия фаски с торца трубы;
• проволочные щетка и ерш для того, чтобы зачистить заготовки;
• расширитель труб;
• измерительный инструмент: рулетка, мерный калибр, угольник, ватерпас;
• горелка.

Портативная пропановая горелка дает возможность прогреть стык за несколько секунд. В тех местах, где использование открытого пламени недопустимо, стыки прогревают электропаяльником со сменными прижимами и электродами на разные диаметры трубы

Технология

После того, как принадлежности и инструменты подготовлены, переходят к самой пайке:

Отрезаем деталь необходимой длины

Для раскроя трубных заготовок используют труборезы с ручным или электрическим приводом.

Чтобы рез был ровным, после каждого оборота следует затягивать на треть хода регулирующий прижим маховик. Кромку следует обработать фаскоснимателем и зачистить ершиком.

Если соединение стыковое, одну из труб следует расширить. Далее поверхности обезжиривают и проверяют качество их сопряжения.

Наносим флюс на поверхность трубы

Флюсовую пасту наносят на внутреннюю поверхность кисточкой, встроенной в крышку баночки. Она должна быть полностью покрыта флюсом, в то же время на ней не должны скапливаться излишки.

Соединяем

Детали вставляются одна в другую с легким проворотом в обе стороны. Это помогает равномерно распределить флюс.

Излишки флюса необходимо стереть чистой ветошью.

При низкотемпературной пайке включенную горелку направляют на стык. Стык необходимо прогреть равномерно, плавно перемещая факел. Катушку с припоем берут в левую руку. Проволокой касаются зазора, припой плавится и заполняет его.

В этот момент пламя немного отводят в сторону, давая припою затечь в зазор.

Пропаянный стык должен остывать обычным путем, баз обдува или смачивания жидкостью. Это позволит избежать эффекта отжига.

Для высокотемпературной требуется более горячее пламя. Его получают, сжигая смесь пропана с кислородом либо ацетилена с воздухом. Прогревать стык следует равномерно и быстро, избегая пережога. Нужную температуру заготовки (750оС) можно определить по темно- вишневому цвету. Прогретый, но не расплавленный горелкой паяльный состав подают в зону стыка.

Опытные мастера сразу нагревают стык ровно настолько, сколько требуется для плавления и затекания паяльного состава. Начинающим пайщикам придется потренироваться на учебных заготовках. Избыток расплава удаляют медной лентой, предназначенной для удаления припоя. Пропаянный шов должен остывать естественным путем, без обдува холодным воздухом.

После остывания чистой сухой ветошью следует снять остатки флюсовой пасты.

Основные ошибки

Начинающие пайщики часто делают ошибки. Самые типовые из них таковы:

1. Не устраненные дефекты поверхности после раскроя: задиры, стружка, овальность. Пайка поверх дефектов ослабляет соединение, снижает его долговечность и герметичность.
2. Некачественное обезжиривание.
3. Сужение монтажного зазора. Узкая пайка также будет ненадежной.
4. Недогрев заготовок. Холодные детали не смогут своим теплом расплавить припой и обеспечить его затекание в монтажный зазор. Холодная пайка может развалиться при простом прикосновении.
5. Недостаток флюсовой пасты. Часть поверхности шва, не покрытая флюсом, не очищается от окисной пленки и не пропаивается.
6. Пережог стыка. При этом выгорает флюс, окисная пленка не разрушается полностью, кроме того, на поверхности возникает окалина. Прочность пайки существенно снижается.
7. Попытка проверки на прочность горячего стыка. Приводит к деформации слоя припоя в монтажном зазоре и его отслоению от деталей.

Частой ошибкой является также пренебрежение требованиями техники безопасности. Высокие температуры, вредные испарения, химически активные флюсы требуют применения средств индивидуальной защиты. К ним относятся:

• защитные очки;
• обувь, одежда и головной убор из негорючей ткани;
• плотные спилковые перчатки
• респиратор.

Рядом с местом пайки не должно быть легковоспламеняемых материалов, оно должно хорошо проветриваться. Нельзя паять в верхнем положении.

Правильно подобранный паяльный состав позволяет получать надежные и прочные паяные соединения. Не менее важно использовать подходящий флюс и строго соблюдать требования технологии пайки и технику безопасности.

Первые несколько швов лучше запаять под присмотром опытного пайщика.

Какие виды флюсов можно применять для пайки меди

Пайка позволяет соединить трубы и другие детали при температурах значительно ниже сварки без расплавления основного материала и образования переходных зон прочности. Использование флюса при пайке меди гарантирует получение качественного и прочного шва. Он очищает поверхность от окислов и защищает готовый шов от контакта с воздухом.

Требования к прочности определяют температурный режим пайки. В зависимости от этого берутся компоненты. Флюс всегда должен соответствовать припою по температуре плавления и составу.

Флюс для пайки меди

Особенности пайки с флюсом

При соединении медных труб с применением флюса можно производить пайку с температурой до 450⁰. При низкотемпературной пайке основной металл не деформируется, шов получается ровный и однородный, поскольку флюс хорошо смачивает поверхность, проникает в капилляры. Благодаря ему припой распределяется равномерно, в шве отсутствуют поры и шлаковые включения.

В процессе пайки высокотемпературных соединений флюс растекается по шву и закрывает его от контакта с воздухом, предотвращая окисление.

Флюс следует подбирать по припою. Он должен расплавляться раньше, чем сам припой, и обеспечивать хорошее соединение на капиллярном уровне.

Какими характеристиками должен обладать флюс для пайки медных труб

На качество шва и прочность спаивания медных труб влияют характеристики флюса и их правильный подбор с учетом состава припоя и, следовательно, температуры его плавления. Флюсы представляют собой вещества, активно вступающие в химические реакции с окислами, и инертные к элементам, составляющим припой. Их температура плавления ниже, чем у меди.

Положительные качества флюса для пайки медных труб:

• легко наносится на поверхность;
• имеет однородную консистенцию;
• хорошо смачивает поверхность;
• очищает от оксидов;
• имеет вязкость меньше, чем у припоя;
• не разрушается при нагреве;
• после пайки равномерно растекается по поверхности шва;
• не взаимодействует с медью;
• не образовывает соединения с припоем.

Расплавленный флюс всплывает наружу, не оставаясь в шве. Он соединяется с припоем, покрывая зону пайки и защищая шов от окисления до полного остывания. Он должен равномерно ложиться на трубу в холодном состоянии и очищать ее при нагреве от окислов, не образуя поры.

Разновидности флюса

По степени активности и температуре плавления выделяют следующие разновидности флюса:

• некоррозионноактивные;
• слабокоррозионноактивные;
• корозионноактивные.

Некоррозионные составы проявляют слабую активность при удалении окислов и используются ограничено. Применяется флюс для пайки медных труб и при реставрации изделий, покрытых серебром и патированных оловом и медью. Плавится при температуре до 300⁰. Основу некоррозионных флюсов составляют:

• канифоль и другие смолы растительного происхождения;
• воск;
• вазелин.

Температура плавления большинства из них ниже 300⁰.

Для соединения деталей из сплавов меди применяют слабокоррозионные флюсы. Они способны удалить окисную пленку, имеют температуру плавления в пределах 450⁰. Основной состав — минеральные масла и жиры, кислоты.

Получают флюсы химическим способом. Канифоль добавляют в состав для ослабления антикоррозионной реакции. При нагреве постепенно испаряются.

Применяются для труднодоступных соединений, где сложно очищать поверхность от флюса.

Коррозионноактивные составы изготавливаются из неорганических кислот, хлористых и фтористых соединений. Используются для высокотемпературной пайки меди, стали, цветных металлов.

Вазелин

Каким припоем паять медные трубы

Припой для пайки выбирают в зависимости от его консистенции:

Легкоплавкие материалы составляют основу мягких припоев, с ними работают при нагреве до 450⁰C. В их основе легкоплавкие металлы — олово и свинец. Для пайки мягкого соединения выпускаются припои, изготовленные из металла, вступающего в реакцию с оловом:

А также составы из легкоплавких веществ:

• свинцово-серебряные;
• индиевые;
• висмутовые.

Процесс пайки происходит при низких температурах. Недостаток в относительно низкой прочности соединения.

Соединение труб водопровода и деталей ответственных конструкций выполняется твердыми флюсами, имеющими температуру плавления выше 450⁰C, в основном в пределах 700–900⁰C. В основе состава медь и серебро с добавлением фосфора:

• медно-фосфорные;
• медно-цинковые;
• серебряные.

При плавлении они хорошо затекают в зазор, проникают в поры и соединяют детали на молекулярном уровне.

При высокотемпературной пайке с тугоплавкими припоями применяются флюсы, в состав которых входит бура (борат натрия), борная кислота. В качестве дополнительных компонентов применяются фториды и хлориды. Бура плавится при 743⁰C, но она гигроскопична.

Перед использованием вещество необходимо прогреть — высушить, чтобы удалить кристаллы воды. Температура в печи должна быть в пределах 450⁰, время выдержки 40 – 60 мин. При добавлении к буре борной кислоты, ее также просушивают, все компоненты смешивают и перетирают в порошок.

Хранить нужно в закрытой таре, без доступа воздуха и влаги.Медная труба с припоем

Особенности самостоятельного изготовления флюса

Самостоятельно можно изготовить только флюсы для низкотемпературной пайки методом растворения или смешивания при подогреве. Остальные составы производятся химическим путем, требуют специального оборудования.

Для изготовления пастообразного флюса к 100 г сосновой канифоли добавляются кислоты:

• олеиновая — 45 г;
• стеариновая — 30 г;
• пальмитиновая — 25 г.

Состав нагревается на паровой бане, поскольку выше 100⁰ может начаться химический процесс, и перемешивается, пока канифоль полностью не растворится в кислотах.

Флюс СКФ продается в магазинах. Он рассчитан на холодную пайку в диапазоне температур 250 – 280⁰. Его легко изготовить самостоятельно:

• Измельчить канифоль.
• Высыпать в емкость.
• Залить спиртом.

В теплом месте канифоль растворится. Изменить консистенцию состава можно добавлением канифоли или спирта. В случае образования осадка его можно удалить фильтрованием. На качество пайки созданного флюса это не влияет.

Этапы пайки медных труб

Для соединения элементов медного трубопровода применяют пайку, используют газовое оборудование для подогрева. Последовательность действий:

• Аккуратно обрезать трубу. Для этого необходимо использовать специальный труборез.
• Очистить губкой или салфеткой соединяемые детали от грязи, масла, пыли.
• С помощью грубой ткани или «металлической шерсти» снять с поверхности трубы и внутренней части фитинга окисную пленку.
• Нанести на трубу тонким ровным слоем флюс.
• Надеть фитинг.
• Греть горелкой до изменения медью цвета в зоне контакта с пламенем.
• Внести в зону пайки необходимое количество припоя.

Качество шва во многом зависит от равномерного прогрева деталей. Теплопроводность меди высокая, достаточно равномерно прогревать горелкой место стыка, водить ее по окружности, не держать долго на одном месте.

Для соединения двух труб можно обойтись без фитинга, достаточно расширить конец одной трубы специальным приспособлением и после нанесения флюса на обе спаиваемые поверхности, одеть ее на вторую.

Пожалуйста поддержите канал: ставьте лайки, делайте репосты, а мы будем размещать для Вас полезную информацию о металлах!
Так же Вы можете посетить наш информационный сайт всё о металлах и обработке.

Разновидности

Припой медно-фосфорный Felder CuP6 чаще всего используется для работы с трубами в кондиционерах, системах охлаждения, водоснабжения и газообеспечения. Диаметр труб должен превышать 28х1,5 мм. Выпускается в виде прутков порошка или гранул. Температура плавления данного материала составляет 300 градусов Цельсия. Производится эта марка в Германии.

Припой Felder CuP6

Harris 0 – без флюсовый припой, который предназначен для спаивания меди. Выпускается в прутках и не содержит серебра. В нем имеется 93% меди и 7% фосфора. Средняя температура плавления достигает 755 градусов Цельсия. Длина прутка составляет 0,5 метра, а вес – 17 грамм. Сечение здесь прямоугольное при размерах 3,2х1,3 мм.

Медно-фосфорный припой harris

Припой медно фосфорный из Германии Castolin rb-5246 относится к твердым разновидностям. Он имеет высокий уровень смачивания и обладает хорошими капиллярными свойствами. С его помощью швы получаются плотные и гладкие, также они не имеют брака в виде пор.

Температура эксплуатации швов составляет до 150 градусов Цельсия. Температура плавления может быть от 715 до 805 градусов. Плотность материала составляет 8 г/см кубический, а пластичность до 4%.

Используется для капиллярный пайки меди, латуни и бронзы, что требуется в сантехнике, нагревательном оборудовании и прочих местах. Прутки выпускаются длиной 0,5 метра и диаметром в 2 мм.

Припой Castolin rb-5246

Медно-фосфорный припой для пайки меди Ф2 обладает высокой механической прочностью, нормальной работоспособностью при низких и высоких температурах. Имеет отличные качества теплопроводности и электропроводности. Когда достигает температуры пайки, у состава появляется высокая текучесть и смачивание основного металла. Прочность спаянного шва составляет 10 кг/мм квадратный.

Припой Ф2

Высокотемпературный припой ПМФ 7, в котором содержание флюса составляет 7%. Высокая текучесть материала позволяет создавать плотное соединение со сложной структурой металла.

Этот материал не требует дополнительного применения различных флюсов при работе только с медью, а при соединении других металлов требуется применение борсодержащего флюса.

Марка не подходит для чугуна и различного рода сталей, так как тут образуются фосфиды железа в шве, которые разрушают его целостность, не говоря уже о критической потере пластичности и увеличению хрупкости материала. В среднем, температура плавления составляет 750 градусов Цельсия.

Припой ПМФ 7

Физико-химические свойства

Медно-фосфористый припой ЦП 6, как и другие марки, получает свои свойства благодаря уникальному составу, который разработается для тех или иных процедур.

Исходя из наличия тех или иных химических элементов, а также их соотношения, материал получается приближенным к свойствам меди, бронзы или латуни, с которыми идет работа, но при этом обладает более низкой температурой плавления, что позволяет сохранить свойства основного металла.

В целом, практически все марки обладают повышенной смачиваемостью, что улучшает контакт с заготовкой. Именно это и дает отличные показатели для соединения меди. Помимо этого они обладают большой степенью проникновения, образуя прочные молекулярные связи. Некоторые из марок имеют достаточно опасную температуру плавления более 800 градусов.

Медно-фосфорный припой ЦП 6

Технические характеристики популярных марок

Особенности выбора

Прежде всего, следует определиться с составом. Существуют обыкновенные материалы, в которых содержится всего два элемента, медь и фосфор, как можно понять из названия, а также медно фосфорные припои с серебром. Сразу стоит отметить, что серебро придает большей крепости шву.

Оно также увеличивает морозостойкость, поэтому, если соединение будет эксплуатироваться при низких температурах, то следует выбирать марки с относительно высоким содержанием этого элемента, один из высших показателей которого составляет 15%.

Но здесь же наблюдается другая зависимость, так как чем больше серебра в составе, тем меньшей пластичностью обладает итоговое соединение.

Таким образом, если материал будет подвергаться небольшим изгибам или будет расширяться и сужаться, то лучше отдавать предпочтение тем маркам, в которых минимальное содержание этого элемента, к примеру, 2%, или же вовсе отсутствует. Перед тем как паять медно фосфорным припоем, следует ознакомиться с его составом.

Для тонкостенных труб и заготовок с небольшой толщиной следует подбирать припои, температура плавления которых будет как можно ниже. Ведь чем она выше, тем больше вероятность, что основной металл деформируется или после отжига изменит свои свойства, что ухудшит качество соединения.

Низкая температура также увеличивает растекаемость, что также немаловажно для качественного соединения, хотя даже высокотемпературные припои с фосфором обладают хорошими показателями в данном параметре.

Для некоторых марок выпускают одноименные флюсы, которые должны помочь справиться с более сложными условиями пайки бронзы и латуни, поэтому, при выборе припоев для этих процедур, следует обращать внимание и на наличие подходящего флюса.

Популярные марки

• ЦП 6;
• ПМФ-102;
• ПМФ-105;
• ПМФ-115;
• Felder;
• Castolin;
• Ф 2.