Запояване на медни тръби. Специални методи за запояване. Нискотемпературно запояване. Нискотемпературно запояване

§ 10. Спояване на метали. Високотемпературно и нискотемпературно запояване. . Флюсове за спояване с медни, медно-цинкови и медно-никелови припои.

Запояването е процес на получаване на трайна връзка на метали и техните сплави без разтопяването им чрез запълване на празнината между тях с припой - междинен метал или сплав в течно състояние.

Има два основни вида запояване: висока температураИ ниска температура(ГОСТ 17349-71). Точката на топене на припоите за нискотемпературно запояване е под 550 ° C, а за високотемпературно запояване - над 550 ° C. При нискотемпературно запояване якостта на опън на връзката е 5-7 kgf / mm 2, а с високотемпературно запояване - до 50 kgf / cm 2.

Нискотемпературно запояванеобикновено се извършва електрически поялници, и високотемпературни - с горелки, работещи с ацетилен или газове заместители на ацетилена.

Основата на припоите с ниска температура на топене (меки припои) включва олово, калай, антимон и основата на припоите с висока температуратопящи се (твърди припои) - мед, цинк, кадмий и сребро.

Видовете запояващи шевове са показани на фиг. 95.

Ориз. 95. Видове запоени съединения (шевове):

a - задник, b - припокриване, c - с фланец, d - ръкав, d - специален (за лепенки върху алуминиеви части)

За високотемпературно запояване се използват медно-цинкови припои PMC-36, PMC-48, PMC-54 и др.

Запояването се извършва с помощта на флюси - активни химични вещества, предназначени да почистват и поддържат чисти повърхностите на запоявания метал, за да се намали повърхностното напрежение и да се подобри разпространението на течната спойка. Съставите на някои флюси за запояване са дадени в табл. 48.

48. Флюсове за спояване с медни, медно-цинкови и медно-никелови припои

Използва се за алуминий и алуминиеви сплави различни начинидажби. Запояването се случва:

• високотемпературно запояване - и

На английски:

• запояване и
• запояване, респ.
• Твърдите спойки включват тези с висока точка на топене ( ликвидуснад 450 °C).
• Меките припои се топят под 450 °C.

Рисуване - Ремонт алуминиева тръбачрез запояване с мек припой

Меки припои за алуминий

Тъй като мекото запояване се извършва при температури под 450 ° C, тогава, естествено, в този случай не се използват твърди припои - спойки на базата на алуминий. Преди повечето алуминиеви меки спойки съдържаха цинк, калай, кадмий и олово. В момента кадмият и оловото са признати за вредни за хората и заобикаляща среда. Следователно съвременните меки припои за запояване на алуминий са сплави на базата на калай и цинк.

Калай-цинкови сплави

Калай-цинковите сплави са специално разработени за запояване на алуминий към алуминий и алуминий към мед:

• 91% калай / 9% цинк - евтектична сплав с точка на топене 199°C
• 85% Sn / 15% Zn - диапазон на топене от 199 до 260 °C
• 80% Sn / 20% Zn - диапазон на топене от 199 до 288 °C
• 70% Sn / 30% Zn - диапазон на топене от 199 до 316 °C
• 60% Sn / 40% Zn - диапазон на топене от 199 до 343 °C

Евтектични и неевтектични припои

Евтектичните припои се използват широко за запояване в пещи и други автоматични системизапояване на алуминий. Това минимизира приложената топлина за тънкостенни продукти чрез бързо топене и втвърдяване при 199°C.

Интервалът на втвърдяване на спойката, когато е в полутечно-полутвърдо състояние, ви позволява да извършвате допълнителни операции върху продуктите, докато спойката се втвърди напълно.

Повишеното съдържание на цинк спомага за по-добро овлажняване на спойката, но с увеличаване на съдържанието на цинк температурата на пълно втвърдяване на спойката (течност) се повишава значително.

Характеристики на мекото запояване

Мекото запояване на алуминий се различава от подобно запояване на други метали. Оксидният филм върху алуминия - плътен и огнеустойчив - изисква активни флюси, които са разработени специално за алуминий. Температурата на запояване също трябва да се контролира по-строго.

При алуминия устойчивостта на корозия зависи много повече от състава на спойката, отколкото при медните, месинговите и железните сплави. Всички меко споени шевове имат по-ниска устойчивост на корозия от твърдо споените или .

Високата топлопроводимост на алуминия изисква бързо нагряване, за да се осигури желаната температура в заваръчния шев.

Запояване на ковани алуминиеви сплави

Почти всички алуминиеви сплави могат да бъдат меко запоени по един или друг начин. Въпреки това техните химичен съставзначително влияе върху лекотата на запояване, вида на спойката, използвания метод на запояване и способността на запоения продукт да издържа на различни натоварвания при експлоатация.

Относителната способност за нискотемпературно запояване - меко запояване - на основните ковани алуминиеви сплави е както следва:

• отлично запояване: 1100 (AD), 1200 (AD), 1235 (≈AD1), 1350 (AD0E), 3003 (AMts):
• добре запоени: 3004 (D12), 5357, 6061 (AD33), 6101, 7072, 8112;
• средно запоени: 2011, 2014, 2017 (D1), 2117 (D18), 2018, 2024 (D16), 5050, 7005 (1915);
• лошо запоени: 5052 (AMg2.5), 5056 (≈AMg5), 5083 (AMg4.5), 5086 (AMg4), 5154 (≈AMg3), 7075 (≈B95).

Сплави, които съдържат повече от 1% магнезий, не могат да бъдат запоени задоволително с органичен поток, а сплави с повече от 2,5% магнезий не могат да бъдат запоени с активни потоци. Сплави, които съдържат повече от 5% магнезий, не могат да се запояват с флюс.

При запояване на алуминиеви сплави, съдържащи повече от 0,5% магнезий, разтопената калаена спойка прониква между зърната на метала. Цинкът също е способен да прониква по границите на зърната между зърната на алуминиево-магнезиеви сплави, но със съдържание на магнезий над 0,7%. Това междузърнесто проникване се утежнява от наличието на напрежения, външни или вътрешни.

Алуминиевите сплави, легирани с магнезий и силиций, са по-малко податливи на междукристално проникване, отколкото бинарните алуминиево-магнезиеви сплави.

Алуминиевите сплави, съдържащи мед или цинк като основни легиращи елементи, обикновено съдържат достатъчно количество други елементи. Повечето от тези сплави са податливи на междукристално проникване на спойка и обикновено не се запояват.

Термично укрепените сплави обикновено имат по-дебел оксиден филм от този, който се среща естествено. Този филм затруднява мекото запояване. За такива сплави обикновено се използва химическа подготовка на повърхността преди запояване.

Запояване на лети алуминиеви сплави

Повечето лети алуминиеви сплави имат високо съдържаниелегиращи елементи, което увеличава вероятността тези елементи да се разтворят в спойката и спойката да проникне през границите на зърната. Поради това леят алуминиеви сплави са слабо запоени с меки припои.

В допълнение, присъщата грапавост на повърхността, малки кухини или порьозност на лети сплави насърчават задържането на потока и правят отстраняването на потока след запояване много трудно.

Три леярни алуминиева сплав 443.0, 443.2 и 356 са относително добри и лесни за запояване с меки припои. Сплавите 213.0, 710.0 и 711.0 са малко по-лоши, но все още са приемливи.

източници:

1. Алуминий и алуминиеви сплави, ASM International, 1996 г
2. Ръководство за автомобили на ЕИП за алуминий - Съединяване - Спояване, ЕИП, 2015 г

Запояването е известно от дълго време като метод за трайно свързване на метали. Запоени метални изделияизползвани във Вавилон, Древен Египет, Рим и Гърция. Изненадващо, през хилядолетията, изминали оттогава, технологията на запояване не се е променила толкова, колкото може да се очаква.

Запояването е процес на свързване на метали чрез въвеждане на разтопен свързващ материал - припой - между тях. Последният запълва празнината между частите, които трябва да се свържат, и когато се втвърди, е здраво свързан с тях, образувайки неразривна връзка.

При запояване спойката се нагрява до температура, надвишаваща точката на топене, но не достига точката на топене на метала на свързваните части. Ставайки течен, спойката намокря повърхностите и запълва всички празнини поради действието на капилярните сили. Основният материал се разтваря в спойката и възниква тяхната взаимна дифузия. Докато спойката се втвърдява, тя здраво прилепва към частите, които се запояват.

При запояване трябва да се спазват следните температурни условия: T 1<Т 2 <Т 3 <Т 4 , где:

• T 1 - температура, при която работи запоеното съединение;
• T 2 - температура на топене на спойка;
• T 3 - температура на нагряване по време на запояване;
• T 4 - температура на топене на свързваните части.

Разлики между запояване и заваряване

Отсъствието на топене на основния метал прави възможно свързването на детайли с най-малки размери чрез запояване, както и многократно разделяне и свързване на споени части, без да се нарушава тяхната цялост.

Поради факта, че основният метал не се топи, неговата структура и механични свойства остават непроменени, няма деформация на запоените части и се запазват формите и размерите на получения продукт.

Запояването ви позволява да свързвате метали (и дори неметали) във всяка комбинация помежду си.

С всичките си предимства запояването все още е по-ниско от заваряването по отношение на здравината и надеждността на връзката. Поради ниската механична якост на меката спойка, челното запояване при ниска температура е крехко, така че частите трябва да бъдат свързани към пода, за да се постигне необходимата якост.

Приложенията на запояването са широки и разнообразни. Използва се за свързване на медни тръби в топлообменници, хладилни агрегати и всякакви системи, транспортиращи течни и газообразни среди. Запояването е основният метод за закрепване на твърдосплавни пластини към металорежещи инструменти. По време на каросерийни работи се използва за закрепване на тънкостенни части към тънък лист. Под формата на калайдисване се използва за защита на някои конструкции от корозия.

Запояването също се използва широко в домашни условия. Може да се използва за свързване на части от различни метали, уплътняване на резбови връзки, премахване на порьозността на повърхностите и осигуряване на плътно прилягане на втулката на разхлабен лагер. Където използването на заваряване, болтове, нитове или обикновено лепило по някаква причина е невъзможно, трудно или непрактично, запояването, дори направено със собствените си ръце, се оказва животоспасяващ изход от ситуацията.

Видове запояване

Една от основните е класификацията на запояването според температурата на топене на използвания припой. В зависимост от този параметър запояването се разделя на нискотемпературно (използват се припои с точка на топене до 450°C) и високотемпературно (припои с точка на топене над 450°C).

Нискотемпературно запояванепо-икономичен и по-лесен за изпълнение от високотемпературния. Предимството му е, че може да се използва върху миниатюрни части и тънки филми. Добрата топло- и електропроводимост на припоите, лекотата на извършване на процеса на запояване и възможността за свързване на различни материали осигуряват водеща роля на нискотемпературното запояване при създаването на продукти в електрониката и микроелектрониката.

Към ползите високотемпературно запояванеТова включва възможността за производство на връзки, които могат да издържат на тежки натоварвания, включително удар, както и получаване на вакуумно херметични и херметични връзки, работещи при условия на високо налягане. Основните методи за нагряване при високотемпературно запояване, в единично и дребномащабно производство, са нагряване с газови горелки, индукционни токове със средна и висока честота.

Композитно запояванеизползва се при запояване на продукти с некапилярни или неравномерни междини. Извършва се с помощта на композитни припои, състоящи се от пълнител и нискотопим компонент. Пълнителят има точка на топене по-висока от температурата на запояване, така че не се топи, а само запълва празнините между запоените продукти, служейки като среда за разпределение на нискотопимия компонент.

Въз основа на естеството на производството на спойка се разграничават следните видове запояване.

Запояване с готов припой- най-често срещаният тип запояване. Готовата спойка се разтопява от топлина, запълва празнината между свързваните части и се задържа в нея чрез капилярни сили. Последните играят много важна роля в технологията на запояване. Те принуждават разтопената спойка да проникне в най-тесните пукнатини на съединението, осигурявайки неговата здравина.

Реакционно-флюсово запояване, характеризиращ се с реакция на изместване между основния метал и потока, което води до образуване на спойка. Най-известната реакция при запояване с реакционен поток е: 3ZnCl 2 (флюс) + 2Al (метал за свързване) = 2AlCl 3 + Zn (припой).

За запояване на метал, в допълнение към правилно подготвени запоени продукти, трябва да имате източник на топлина, спойка и поток.

Източници на топлина

Нагряването с поялник се извършва по време на нискотемпературно запояване. Поялникът загрява метала и спойката поради топлинната енергия, акумулирана в масата на металния му връх. Върхът на поялника се притиска към метала, което води до нагряване на последния и разтопяване на спойката. Поялникът може да бъде не само електрически, но и газов.

Газовите горелки са най-универсалният вид отоплително оборудване. Тази категория включва и горелки, работещи с бензин или керосин (в зависимост от вида на горелката). Като запалими газове и течности в горелките могат да се използват ацетилен, пропан-бутан, метан, бензин, керосин и др. Газовото запояване може да бъде нискотемпературно (при запояване на масивни части) или високотемпературно.

Има и други методи за нагряване за запояване:

• Запояване с индукционни нагреватели, което се използва активно за запояване на твърдосплавни фрези на режещи инструменти. При индукционно запояване запоените части или части от тях се нагряват в индукторна намотка, през която преминава ток. Предимството на индукционното запояване е възможността за бързо нагряване на дебелостенни части.

• Запояване в различни пещи.
• Запояване с електрическо съпротивление, при което частите се нагряват от топлина, генерирана поради преминаването на електрически ток през запоените продукти, които са част от електрическата верига.
• Запояване с потапяне, извършвано в разтопени припои и соли.
• Други видове запояване: дъгово, лъчево, електролитно, екзотермично, щампове и нагревателни рогозки.

Припои

Омокряемост. На първо място, спойката трябва да има добра омокряемост по отношение на съединяваните части. Без това просто няма да има контакт между него и запоените части.

Във физически смисъл омокрянето предполага явление, при което силата на връзката между частиците на твърдо вещество и течността, която го омокря, е по-висока, отколкото между частиците на самата течност. При наличие на намокряне, течността се разпространява по повърхността на твърдото тяло и прониква във всички негови неравности.

Пример за немокрящи (вляво) и мокрящи (вдясно) течности

Ако спойката не намокри основния метал, запояването не е възможно. Пример за това е чистото олово, което не намокря добре медта и следователно не може да служи за спойка за нея.

Температура на топене. Спойката трябва да има точка на топене под точката на топене на частите, които се съединяват, но над тази, при която връзката ще работи. Температурата на топене се характеризира с две точки - температурата на солидус (температурата, при която се топи най-топимият компонент) и температурата на ликвидус (най-ниската стойност, при която спойката става напълно течна).

Разликата между температурите на ликвидус и солидус се нарича интервал на кристализация. Когато температурата на фугата е в диапазона на кристализация, дори незначителни механични въздействия водят до нарушаване на кристалната структура на спойката, което може да доведе до нейната крехкост и повишено електрическо съпротивление. Ето защо е необходимо да се спазва едно много важно правило за запояване - не подлагайте връзката на никакво натоварване, докато спойката напълно кристализира.

В допълнение към добрата омокряемост и необходимата температура на топене, спойката трябва да има редица други свойства:

• Съдържанието на токсични метали (олово, кадмий) не трябва да надвишава установените стойности за определени продукти.
• Не трябва да има несъвместимост между спойката и свързваните метали, което може да доведе до образуването на крехки интерметални съединения.
• Спойката трябва да има термична стабилност (запазване на здравината на спойката при промяна на температурата), електрическа стабилност (постоянство на електрическите характеристики при токови, топлинни и механични натоварвания) и устойчивост на корозия.
• Коефициентът на топлинно разширение (CTE) не трябва да се различава много от CTE на съединяваните метали.
• Коефициентът на топлопроводимост трябва да съответства на естеството на работа на запоения продукт.

В зависимост от точката на топене припоите се разделят на нискотопими (меки) с точка на топене до 450°C и огнеупорни (твърди) с точка на топене над 450°C.

Припои с ниска точка на топене. Най-често срещаните нискотопими припои са калаено-оловни припои, състоящи се от калай и олово в различни съотношения. За да придадат определени свойства, в тях могат да бъдат въведени други елементи, например бисмут и кадмий за понижаване на точката на топене, антимон за увеличаване на якостта на заваръчния шев и др.

Калай-оловните припои имат ниска точка на топене и относително ниска якост. Те не трябва да се използват за свързване на части, които изпитват значителни натоварвания или работят при температури над 100°C. Ако все още трябва да използвате меко запояване за връзки, работещи под натоварване, трябва да увеличите контактната площ на частите.

Най-широко използвани са калаено-оловни припои POS-18, POS-30, POS-40, POS-61, POS-90, които имат точка на топене приблизително 190-280 ° C (от които най-огнеупорен е POS- 18, най-топимият - POS-61). Цифрите показват процентното съдържание на калай. В допълнение към неблагородните метали (Sn и Pb), POS припоите съдържат и малко количество примеси. В производството на инструменти те запояват електрически вериги и свързват проводници. У дома те се използват за свързване на различни части.

Огнеупорни припои. От огнеупорните припои най-често се използват две групи - припои на базата на мед и сребро. Първите включват медно-цинкови спойки, които се използват за свързване на части, които носят само статично натоварване. Поради известна крехкост е нежелателно да се използват в части, работещи в условия на удар и вибрации.

Медно-цинковите припои включват по-специално сплави PMC-36 (приблизително 36% Cu, 64% Zn), с диапазон на кристализация от 800-825 ° C, и PMC-54 (приблизително 54% ​​Cu, 46% Zn), с интервал на кристализация 876-880°C. С помощта на първата спойка се запояват месинг и други медни сплави със съдържание на мед до 68%, а върху бронз се извършва тънко запояване. PMC-54 се използва за запояване на мед, томбак, бронз и стомана.

За свързване на стоманени части като спойка се използват чиста мед и месинг L62, L63, L68. Връзките, споени с месинг, имат по-висока якост и пластичност в сравнение с връзките, споени с мед; могат да издържат на значителни деформации.

Сребърните спойки са с най-високо качество. Сплавите от клас PSR съдържат мед и цинк в допълнение към среброто. Припой PSR-70 (приблизително 70% Ag, 25% Cu, 4% Zn), с точка на топене 715-770°C, споява мед, месинг и сребро. Използва се в случаите, когато мястото на свързване не трябва рязко да намалява електрическата проводимост на продукта. PSR-65 се използва за запояване и калайдисване на бижута, фитинги от мед и медни сплави, предназначени за свързване на медни тръби, използвани в системи за топла и студена питейна вода; използва се за запояване на стоманени лентови триони. Припоят PSR-45 се използва за запояване на стомана, мед и месинг. Може да се използва в случаите, когато връзките работят при условия на вибрации и удари, за разлика например от PSR-25, който не издържа добре на удари.

Други видове спойка. Има много други припои, предназначени за запояване на продукти, състоящи се от редки материали или работещи при специални условия.

Никеловите припои са предназначени за запояване на структури, работещи при високи температури. Имайки точка на топене от 1000°C до 1450°C, те могат да се използват за запояване на продукти от топлоустойчиви и неръждаеми сплави.

Златните припои, състоящи се от сплави на злато с мед или никел, се използват за запояване на златни продукти, за запояване на вакуумни електронни тръби, в които е недопустимо наличието на летливи елементи.

За запояване на магнезий и неговите сплави се използват магнезиеви припои, съдържащи освен основния метал също алуминий, цинк и кадмий.

Материалите за спояване на метали могат да бъдат в различни форми - под формата на тел, тънко фолио, таблетки, прах, гранули, пасти за спояване. Методът на тяхното въвеждане в зоната на ставата зависи от формата на освобождаване. Припой под формата на фолио или спояваща паста се поставя между частите за съединяване и телта се подава в областта на фугата, докато краят й се разтопи.

Здравината на спойката зависи от взаимодействието на основния метал с разтопения припой, което от своя страна зависи от наличието на физически контакт между тях. Оксидният филм, присъстващ на повърхността на запоения метал, предотвратява контакта, взаимната разтворимост и дифузията на частици от основния метал и спойка. Следователно трябва да се премахне. За това се използват потоци, чиято задача е не само да отстрани стария оксиден филм, но и да предотврати образуването на нов, както и да намали повърхностното напрежение на течната спойка, за да подобри нейната омокряемост .

При запояване на метали се използват потоци с различен състав и свойства. Потоците за запояване имат разлики:

• по агресивност (неутрална и активна);
• според температурния диапазон на запояване;
• според агрегатното състояние - твърди, течни, гелообразни и пастообразни;
• по вид на разтворителя - воден и неводен.

Киселинни (активни) флюсове, като "Soldering Acid" на базата на цинков хлорид, не могат да се използват при запояване на електронни компоненти, тъй като те провеждат добре електричество и причиняват корозия, но поради своята агресивност те подготвят повърхността много добре и следователно са незаменим при запояване на метални конструкции. И колкото по-химически устойчив е металът, толкова по-активен трябва да бъде потокът. Остатъците от активни флюси трябва внимателно да се отстранят след приключване на запояването.

Широко използвани потоци са борна киселина (H 3 BO 3), боракс (Na 2 B 4 O 7), калиев флуорид (KF), цинков хлорид (ZnCl 2), колофонно-алкохолни потоци, ортофосфорна киселина. Флюсът трябва да съответства на температурата на запояване, материала на запояваните части и спойката. Например бораксът се използва за високотемпературно запояване на въглеродни стомани, чугун, мед, твърди сплави с медни и сребърни припои. За запояване на алуминий и неговите сплави се използва препарат, състоящ се от калиев хлорид, литиев хлорид, натриев флуорид и цинков хлорид (поток 34А). За нискотемпературно запояване на мед и неговите сплави, поцинковано желязо, например, се използва състав от колофон, етилов алкохол, цинков хлорид и амониев хлорид (поток LK-2).

Флюсът може да се използва не само като отделен компонент, но и като неразделен елемент в спойващи пасти и таблетирани видове т. нар. флюсови припои.

Пасти за спояване. Пастата за спояване е пастообразно вещество, състоящо се от частици спойка, флюс и различни добавки. Пастата за запояване обикновено се използва за повърхностен монтаж на SMD компоненти, но е удобна и за запояване на труднодостъпни места. Запояването на радиокомпоненти с такава паста се извършва с помощта на горещ въздух или инфрачервена станция. Резултатът е красиво и висококачествено запояване. Въпреки това, поради факта, че повечето пасти за запояване не съдържат активни флюси, които позволяват запояване, като стомана, повечето от тях са подходящи само за запояване на електроника.

Стомана за запояване

Като цяло запояването на стомана се извършва в следната последователност.

• Запоените части се почистват от замърсяване.
• Оксидният филм се отстранява от повърхностите, които се съединяват чрез механично почистване (с телена четка, шкурка или колело, дробеструйна обработка) и обезмасляване. Обезмасляването може да се извърши със сода каустик (5-10 g/l), натриев карбонат (15-30 g/l), ацетон или друг разтворител.
• Частите на кръстовището са покрити с флюс.

• Продуктът се сглобява с фиксирани части в желаната позиция.

• Продуктът се нагрява. Пламъкът трябва да е нормален или намаляващ - без излишен кислород. В балансирана газова смес пламъкът само загрява метала и няма друг ефект. В случай на балансирана газова смес, пламъкът на горелката е ярко син и малък по размер. Пламък, пренаситен с кислород, окислява металната повърхност. Факелът на пламъка на горелката, наситен с кислород, е бледосин и малък. Трябва да загреете цялата връзка, като движите пламъка в различни посоки, като от време на време докосвате спойката към връзката. Желаната температура се достига, когато спойката започне да се топи при докосване на частите. Няма нужда да създавате излишна топлина. Обикновено, с практиката, достатъчността на нагряване се определя от цвета на металната повърхност и появата на дим от потока.

• Флюсът се нанася върху ставите, които трябва да се съединят.

Запояване на метал: нанасяне на флюс. Снимката показва спойка, покрита с флюс.

• В областта на съединението се подава припой (под формата на тел или парче, положено в съединението) и детайлът и припоят се нагряват, докато последният се разтопи и потече в съединението. Под въздействието на капилярните сили самата спойка се изтегля в пролуката между частите.

Спойката трябва да се стопи не от пламъка на горелката, а от топлината на нагрятата връзка.

• След като запояването приключи, продуктът се почиства от остатъци от флюс и излишна спойка.

Ако е възможно, можете първо да калайдисате частите, които ще се съединяват, с припой в точката на контакт. След това свържете частите и ги загрейте до температурата на топене на спойката. В този случай може да се получи по-силна връзка.

Температурата на запояване се определя от марката на спойката.

Причини за неуспех. Ако спойката не е разпределена по повърхността на частите, това може да се дължи на следните причини:

• Недостатъчно нагряване на частите. Продължителността на нагряване трябва да съответства на масивността на частите.
• Лошо предварително почистване на повърхността от замърсяване.
• Използване на грешен поток. Например, неръждаема стомана или алуминий изискват много реактивни потоци. Или потокът може да не съответства на температурата на запояване.
• Използване на грешна спойка. Например чистото олово намокря металите толкова слабо, че те не могат да се използват за запояване.

Запояване на други метали

Първият проблем може да бъде решен чрез запояване при температури не по-високи от 750°C.

За да се реши вторият проблем, инструкциите за запояване на чугун изискват отстраняване на свободния графит от запоените повърхности. Това може да стане по няколко начина: цялостно механично почистване, окисляване на графита в летлив въглероден оксид, обработка на съединяваната фуга с борна киселина или калиев хлорат, изгаряне на въглерод с пламък на горелка, последвано от почистване с телена четка. Има и силно активни потоци за чугун, които добре отстраняват графитните включвания.

Когато използвате съдържанието на този сайт, трябва да поставите активни връзки към този сайт, видими за потребителите и роботите за търсене.

Медните тръби могат да бъдат запоени по два начина: високотемпературно и нискотемпературно запояване. Първата опция за запояване се използва в случай на повишено натоварване на медния тръбопровод. В повечето домакински случаи се използва нискотемпературно запояване. По-долу ще разгледаме подробно етапите на запояване на меден тръбопровод.

Подготвителна работа

В процеса на капилярно запояване на медни тръби основното условие е наличието на постоянна междина между двете свързващи се повърхности. Следователно и двете повърхности трябва да имат строго цилиндрична форма. По време на процеса на рязане на медни тръби могат да се появят три дефекта, които могат да бъдат коригирани: неравности, деформация на тръбата и неравен срез. За медна тръба режещата повърхност трябва да е перпендикулярна на оста. За да избегнете неравномерно рязане, трябва да използвате специален режещ инструмент. Неравностите се отстраняват чрез почистване, а деформацията на тръбата се елиминира с помощта на ръчен шаблон.

Адхезионната сила на спойката се влияе от чистотата на запояваните повърхности. По повърхността на тръбите може да има различни замърсители и оксиден филм. Както повърхността на фитинга, така и повърхността на тръбата трябва да се почистят с телена четка или шкурка. След това, за да се отстранят всички останали абразиви и замърсители, повърхностите на местата за запояване се избърсват със суха кърпа.

За да се избегне окисляването на почистената повърхност на медната тръба, върху нея незабавно се нанася флюс. Флюсовете са вещества, които проявяват химическа активност и се използват за подобряване на разпространението на течна спойка върху запоената повърхност, както и за почистване на металната повърхност от замърсители и оксиди. Флюсът трябва да се нанася само върху тръбната лента (без излишък), която ще бъде свързана към гнездото или фитинга. Не можете да прилагате флюс вътре в гнездо, фитинг или връзка, тъй като флюсът абсорбира определено количество оксиди, като по този начин увеличава своя вискозитет.

Когато се прилага потокът, се препоръчва незабавно да се свържат частите - това ще предотврати попадането на чужди частици върху мократа повърхност. Ако запояването на медни тръби ще се извърши по-късно по някаква причина, тогава е по-добре да сглобите частите. Съветваме ви да завъртите тръбата в муфата или фитинга, или обратно - муфата около оста на тръбата. Това ще ви позволи да сте сигурни, че потокът е разпределен равномерно в монтажната междина и да почувствате, че тръбата е достигнала ограничителя. След това използвайте парцал, за да отстраните видимите остатъци от флюс. Сега връзката се счита за готова за отопление.

Обикновено за меко запояване на медни тръби нагряването се извършва с помощта на пропанови горелки (пропан-бутан-въздух или пропан-въздух). При този метод на запояване температурата на нагряване варира от 2000C до 2500C. Между повърхността на свързване и пламъка контактното петно ​​непрекъснато се движи. Това позволява равномерно нагряване на цялата фуга. В този случай понякога спойката докосва капилярната междина. Достатъчността на отоплението се определя с практиката от цвета на повърхността и появата на дим от потока. Електрическото отопление на връзката не се различава по същество при запояване на медни тръби.

По правило за меко запояване се използват припои от типа S-Sn97Ag5 (L-SnAg5) или S-Sn97Cu3 (L-SnCu3), които имат високи технологични свойства и също така осигуряват висока устойчивост на корозия и здравина на съединението.

Ако по време на тестовото докосване с пръта спойката все още не се стопи, тогава нагряването продължава. Не нагрявайте доставения спояващ прът. Не забравяйте винаги да местите пламъка - по този начин ще избегнете прегряване на всеки отделен участък от връзката. Когато спойката започне да се топи, трябва да преместите пламъка настрани и да позволите на спойката да запълни капилярната (инсталационна) празнина.

Благодарение на капилярния ефект капилярната (инсталационната) празнина се запълва напълно и автоматично. Не е необходимо да се въвежда прекомерно количество спойка, защото... това може да доведе до изтичане на излишък в ставата.

При използване на пръти за спояване със стандартен диаметър от 3 мм до 2,5 мм количеството спойка е приблизително равно на диаметъра на медната тръба. Необходимата част от спойката обикновено се огъва по дължината си под формата на буквата "L".

Твърдото запояване на медни тръби се извършва само по газопламъчен метод (допуска се ацетилен-въздух, пропан-кислород, ацетилен-кислород), тъй като нагряването на тръбите трябва да достигне температура 7000C. Използването на медно-фосфорен припой позволява запояване без флюс. Поради факта, че спойката е много по-здрава, ширината на запояване може леко да се намали (в сравнение с мекото запояване). Запояването изисква висока степен на умения и опит, в противен случай тръбата може лесно да прегрее и да причини разкъсване.

Пламъкът на горелката трябва да е „нормален“ (неутрален). Балансираната газова смес съдържа равни количества газообразно гориво и кислород, поради което пламъкът само загрява метала и няма друг ефект. В случай на балансирана газова смес, пламъкът на горелката има ярко син цвят и малък размер.

Свързаните тръбни елементи трябва да се нагряват равномерно по цялата дължина и обиколка на фугата. Свързващите тръби на кръстовището се нагряват с пламък на горелка, докато се появи тъмно черешов цвят (температура от 7500C до 9000C). В този случай топлината трябва да се разпределя равномерно. Запояването може да се извърши при произволно пространствено разположение на свързващите се елементи.

В случай, че вътрешната тръба вече е загрята до температура на запояване, а външната тръба има по-ниска температура, разтопената спойка се придвижва към източника на топлина и не се влива в пролуката между свързващите елементи.

Ако цялата повърхност на краищата на свързаните медни тръби се нагрява равномерно, тогава спойката, нанесена върху ръба на гнездото, се топи под въздействието на тяхната топлина, след което се влива равномерно в междината на съединението. Тези тръби, които разтопяват твърдата спояваща пръчка в контакт с тях, се считат за достатъчно нагрети за запояване. За да се подобри спояването, прътът за запояване се загрява леко с пламък на горелка.
Индустрията произвежда малки газови горелки, оборудвани с патрони за еднократна употреба. Могат да се използват за нагряване както на меки, така и на твърди спойки.

Довършителни работи

След извършване на работата по запояването трябва да се гарантира, че връзката не се движи, докато спойката не се втвърди. Когато връзката се охлади, е необходимо да се отстранят остатъците от флюс отвътре и отвън с помощта на парцал чрез измиване. След това системата се тества под налягане за течове. Изпитването под налягане се извършва чрез създаване на налягане в произведения тръбопровод.

Нарастващата популярност на медните водопроводни тръби се обяснява много просто. Всеки знае, че водата, доставяна централно в домовете, съдържа известно количество хлор. Хлорът е силен окислител, но не разрушава медните тръби, а дори, напротив, укрепва стените им с течение на времето, образувайки траен тънък слой патина. В допълнение, медта има бактерицидни свойства и е естествен, издръжлив материал, който е напълно безопасен за човешкото здраве.

Изцяло медни водопроводни тръби сега рядко се правят поради високата цена, но все пак се срещат. Ако приемем, че експлоатационният живот на такива инсталации е сто години или повече, тогава такива дизайнерски решения няма да изглеждат разточителни. Да, висококачествените фитинги и тръби на пазара имат небюджетни ценови етикети, но винаги можете да спестите от монтажа - запояването на мед у дома не е най-трудното нещо за начинаещи. При спазване на определени правила не е трудно да се направят сигурни и плътни връзки.

Има два вида запояване:ниска температура и висока температура. Първият се използва в случаите, когато температурата на охлаждащата течност не надвишава 110 ° C и се извършва с меки спойки. Вторият се използва в мрежи с високо налягане или много горещо съдържание, най-често за тръби с голям диаметър. Трудно се намира в домашните мрежи, основното му приложение е в индустрията. Кой метод да използвате е изборът на домашния майстор. Но си струва да се обърне внимание на факта, че високотемпературният метод ще изисква професионална горелка и добри умения на изпълнителя. По-долу ще говорим за нискотемпературния метод за свързване на тръби с помощта на фитинги.

Доброто планиране е ключът към успеха. Трябва да имате пълно разбиране за обхвата и съдържанието на работата, къде трябва да преминат тръбите и какви фитинги ще са необходими. При ново строителство монтажът и свързването на тръбопроводи е сравнително лесно. Реконструкцията или ремонтът изисква значително повече труд, тъй като тръбите обикновено са скрити зад покритието. По правило се изисква премахване на декоративни покрития. След като водопроводът бъде завършен и тестван за течове, всички повърхности, повредени от демонтажа, ще трябва да бъдат възстановени.

Във всеки случай, било то ново строителство или ремонт, цялата работа започва с проект, който ще помогне да се определи броят и характеристиките на връзките. Когато купувате материали за изпълнение на проектна задача, не забравяйте, че малка доставка от тях няма да бъде излишна. Например, ако инсталирането на нов тръбопровод за студена вода изисква три метра половин инчова тръба, две колена и кран за кран, би било полезно да закупите малко повече тръба и няколко съединителя в повече от необходимото. Ако нещо се обърка, допълнителните части ще бъдат под ръка и няма да е необходимо да спирате да работите дълго време, за да купите липсващите малки неща.

Материали и инструменти за запояване

Ако това е дебют, тогава не можете да се справите без да придобиете няколко полезни инструмента. Те най-вероятно ще включват стрипъри, резачка за тръби и пропанова горелка. Други инструменти, като бормашина с комплект свредла, рулетка, парцали или салфетки, спрей бутилка с вода, предпазни очила и ръкавици, вероятно винаги ще бъдат налични.

Специализираните водопроводни инсталации спомагат за постигане на връзки с професионално качество. Например, нищо не ви пречи да режете тръба с обикновена ножовка, но резултатът може да е груб край с неравни ръбове. Фреза, предназначена за тази цел, ви позволява да направите високо съвместима чиста връзка. Приблизителен списък с материали и устройства, за които трябва да се погрижите предварително, изглежда така:

Измерете, изрежете и свържете всички части заедно в проектната позиция. Този подход ви позволява да избегнете необратими грешки преди запояване. Уверете се, че нищо не пречи на тръбопроводите и връзките и няма да създаде механично напрежение по време на работа. След това разглобете всички елементи, за да почистите свързващите повърхности.

Металните повърхности рядко са чисти, обикновено са леко покрити с оксиди, масла и греси. Оставянето на замърсителите непокътнати означава поддържане на бариерен слой за достъп на спойка до метала. Опитите за отстраняване на патина чрез ецване или абразиви от мазна повърхност са неефективни. Първата стъпка е да се отървете от мазните замърсявания. В повечето случаи е достатъчно да избършете частите с обезмасляващ разтворител или да използвате водно-алкален разтвор.

Следващият етап е механично отстраняване на оксиди с помощта на абразиви. За тази процедура е по-добре да използвате специален инструмент - шкурка няма да даде толкова висококачествен резултат. Важно е да се изтъркат не само краищата на тръбите, но и вътрешните части на фитингите. Ако всичко е направено правилно, металът трябва да блести като нова монета.

Приложение на флюс

Нагряването на медта в контакт с въздуха ускорява образуването на оксиди, които предотвратяват намокрянето на метала от спойката. Прилагането на флюс предпазва запоените повърхности от кислород, като по този начин предотвратява образуването на оксиди. Освен това флюсът разтваря и абсорбира оксиди, които не са били напълно отстранени по време на процеса на почистване.

Флюсът за запояване на медни тръби се нанася с четка, като покрива изцяло повърхностите на фугата. Тъй като повечето от тях имат консистенция на паста, тази процедура не създава никакви затруднения. Важно е флюсът да се дозира правилно. Излишъкът ще отнеме много време, за да бъде измит в съществуващото водоснабдяване. И в недостатъчни количества бързо се насища с оксиди, губи ефективност и променя консистенцията. Освен това няма да е лесно да се отмие. В случаите, когато фазата на нагряване може да изисква много време (например, когато е необходимо да се запояват масивни компоненти на сглобка), увеличаването на консумацията на поток никога не боли.

Често потоците могат да бъдат температурни индикатори, което намалява риска от прегряване на частите до минимум. Когато металът е достатъчно горещ, те стават прозрачни или придобиват различен нюанс. Подробностите за термичното поведение на потоците обикновено се уточняват от производителя.

Свързващи елементи

Нискотемпературното запояване е процес на свързване на две нагрети повърхности с разтопен припой при температура около 250 °C. Благодарение на капилярното намокряне течната спойка автоматично запълва празнината между фитинга и тръбата, без да е необходимо ръчно да се разпределя вътре в шева. Докато съединението се охлажда, то става почти толкова здраво, колкото материалите, от които е направено, сравнимо със заваряването.

Като спойка за мед с тази технология се използват главно сплави от калай със сребро, бисмут и антимон. Припоите с голямо количество сребро се считат за най-добрите, но са най-скъпите на пазара. Забранено е използването на сплави, съдържащи олово, за монтаж на водопроводи.

Преди да започнете работа, трябва да премахнете приблизително 30 см спойка от намотката и да я изправите, след което огънете 5-10 см под удобен ъгъл. Това ще улесни прилагането на спойка към връзката. Огъването на жицата ще ви позволи да работите на труднодостъпни места, а достатъчната дължина на „покера“ ще ви позволи да държите ръката си далеч от пламъка. Тъй като металът на армировката е по-дебел от стените на тръбата, нагряването започва с фитинга, а след това останалите елементи на връзката се движат с възвратно-постъпателно движение. По време на този процес спойката ще започне леко да кипи и да произвежда дим. Когато тръбата и фитингът достигнат желаната температура, спойката ще се стопи при контакт със съединението.

Разтопената спойка има тенденция да изтича в по-гореща зона. При нагрят монтаж външните повърхности ще се нагреят повече от вътрешните, така че трябва да се приложи точно към фугата. В противен случай спойката ще се опита да се разпространи върху по-горещите външни повърхности, вместо да влезе в пролуките между частите. Уверете се, че запълва цялата връзка. След като запълните фугата, бързо отстранете излишната спойка с влажна кърпа.

Самото запояване на медни тръбопроводи е доста проста процедура за изпълнение. Просто трябва внимателно да наблюдавате запояваните части и да запомните, че същността на процеса е да загреете съединението до температурата на топене на спойката, но не и да го прегреете. Почерняването на метала показва прекомерно подаване на топлина и резултатът може да е слаба връзка с въздушни мехурчета в спойката.

При работа с месингови фитинги могат да възникнат някои трудности. В случай на запояване, например, на клапан, има висок риск от топене на неговите полимерни части поради топлина. Има два широко използвани подхода за такива връзки.

1. Отстранете стеблото с гуменото уплътнение от тялото на клапана и запоете тръбата. След като връзката се охлади, поставете отново пръта.
2. Запоете съединител с резба върху края на медната тръба. След като съединителят и тръбата се охладят, завийте го във вентила.

Почистване и проверка на фуги

Следващият етап след запояване е премахването на остатъците от флюс. Последният може да бъде химически активен и да повреди връзката с течение на времето. Тъй като флюсовете са водоразтворими, най-лесният метод за отстраняване е да ги избършете с влажна кърпа. Няма никакви затруднения в това, ако частите не са били прегрявани по време на процеса на запояване. Ако последното се случи, потоците, пренаситени с оксиди, като правило придобиват зелен или черен цвят и могат да станат твърди. Те се отстраняват по-лесно със слаб киселинен разтвор с помощта на четка. В онези няколко случая, когато се изисква естетическа привлекателност на шева, той се полира с фина шкурка.

След почистване на шевовете от флюс, трябва внимателно да проверите всички връзки за наличие на липсващи спойки и пукнатини. Ако не се открият дефекти, водата може да се подава към системата под налягане. Фугите трябва да са абсолютно херметични. Ако има съмнение за изтичане, дефектната връзка ще трябва да се запои отново.

Така че няма нищо сложно в запояването на медни тръби с газова горелка. Няколко специализирани инструмента значително ще опростят работата; с помощта на необходимия видео урок можете да овладеете различни нюанси. Разбира се, умението за създаване на перфектни фуги изисква практика, но е по силите на аматьор. Когато придобивате необходимите умения, е важно да не забравяте прости правила за безопасност при извършване на такава работа:

• винаги използвайте очила и ръкавици;
• Не запоявайте тръби, пълни с вода;
• не можете да бъдете под зоната за запояване;
• Не позволявайте потокът да попадне в очите ви.