чем сварить медную трубку
Особенности сварки медных труб и нюансы осуществления технологических процессов за счет особенностей материалов
Существует немало способов получения неразъемного соединения медных труб: газовая сварка, электродуговая сварка, пайка. Каждый из способов обладает своими плюсами и минусами, выбор будет зависеть от места проведения сварки, вида изделий, способа соединения, степени оснащённости и подготовки к сварке.
Правила подготовки медных труб
Свариваемость меди зависит от наличия примесей в металле. Чистая медь обладает наилучшей свариваемостью. Расплавленная медь очень хорошо окисляется, а при охлаждении образуются пузырьки газов из воздуха. Эти пузырьки создают большое внутреннее давление, что приводит к образованию трещин. В связи с этим необходимо тщательно следить, чтобы на свариваемых торцах не было влаги, а также обеспечивать хорошую защиту расплавленного металла в процессе сварки.
Подготовка к сварке будет аналогичной для различных способов. Перед началом сварочных работ следует подготовить кромки свариваемых труб:
Сборка труб осуществляется с помощью центраторов – приспособлений, позволяющих прочно зафиксировать концы труб в одной оси. При отсутствии центратора или невозможности его использования трубы можно расположить на сварочном приспособлении и закрепить их струбцинами. При сборке необходимо соблюсти небольшой зазор между свариваемыми кромками. При отсутствии зазора есть вероятность несплавления кромок внутри трубы, при большом зазоре расплавленный металл сварочной ванны будет вытекать вовнутрь трубы.
Газовая сварка
При применении газовой сварки следует учитывать высокую теплопроводность меди. Пламя сварочной горелки должно иметь повышенную мощность.
Перед сваркой необходим прогрев свариваемых кромок. Во время сварки пламя должно быть нормальным: избыток ацетилена приведёт к образованию пор и трещин, а окислительное пламя приводит к окислению металла шва.
Нагрев сварочной ванны следует производить восстановительной зоной пламени в месте наибольшей температуры. Для уменьшения охлаждения рекомендуется укрывать трубы пористым негорючим материалом около места сварки. Мундштук горелки располагают под углом 80-90 градусов к поверхности шва. В процессе сварки нагретый конец присадочного прутка окунают во флюс и переносят его в сварочную ванну, тем самым обеспечивая защиту расплавленного металла. Сварка ведётся без перерывов в один проход.
Сварка плавящимися и неплавящимися электродами
При применении сварки плавящимся электродом используют электроды со стержнем из меди и обмазкой, обеспечивающей защиту сварочной ванны от воздействия окружающего воздуха. Сварка выполняется постоянным током обратной полярности на максимально возможной короткой дуге. Сварочный ток подбирают в зависимости от толщины стенки трубы и диаметра электрода.
При применении сварки меди в среде защитных газов неплавящимся электродом больше всего подходит импульсная сварка. Это уменьшает риск прожога металла, обеспечивает стабильный процесс сварки и хорошую структуру сварочного шва.
Сварка ведётся постоянным током прямой полярности. Применяется присадочный пруток из чистой меди. В качестве защитного газа используют в основном аргон, но при необходимости в роли защитного газа могут быть гелий, азот или их смеси.
При применении угольного или графитового электрода в качестве присадочного прутка применяют чистую медь. Сварку производят постоянным током прямой полярности, длина дуги должна составлять около 10 мм. В качестве защиты сварочной ванны используют флюс, нанесённый на кромки, а также на присадочный пруток.
При применении автоматической сварки в качестве защиты расплавленного металла шва используют защитные газы или порошковый флюс. Режимы и скорость сварки выбирают исходя из толщины свариваемых стенок. Ток постоянный прямой полярности. Сварочная проволока изготавливается из чистой меди. При сварке толстостенных труб требуется предварительный подогрев.
Пайка медных труб как способ соединения
При применении пайки чаще всего используют специальное соединение труб: один из концов труб имеет больший диаметр, чем основная труба, этим концом он надевается на соединяемую трубу.
Перед пайкой необходимо особенно тщательно отнестись к очистке соединяемых поверхностей, так как при пайке необходимо обеспечить наилучший контакт поверхности с припоем.
После очистки и обезжиривания труб на соединяемые поверхности наносится паяльная кислота, после чего трубы соединяют между собой. Нагрев осуществляют газопламенными горелками. При достижении необходимой температуры подаётся припой, происходит его плавление за счёт пламени газовой горелки и разогретой поверхности. Под действием капиллярных сил жидкий припой равномерно распределяется по соединяемым поверхностям. Чаще всего для пайки медных труб применяют припои на оловянной основе.
При использовании любого из перечисленных способов сварки и пайки высокое качество шва будет обеспечено за счёт строгого выполнения всех требований, предъявляемых к сварке.
Оборудование для сварки
В зависимости от того, о каком виде сварки труб идёт речь, будет зависеть выбор оборудования.
Для газовой сварки понадобятся:
Если говорить о сварке с плавящимися и неплавящимися электродами, то перечень оборудования выглядит следующим образом:
Для соединения труб при осуществлении сварки используется центратор.
Дополнительно необходимо защитное оборудование для сварщика, включающее маску с темным стеклом или самозатемняющуюся маску, краги или защитные перчатки, защитную обувь и одежду.
Сварка меди – технологии, электроды, аппараты
Разработано и широко применяется несколько основных методов сварки меди. Современные технологии позволяют избежать появления горячих трещин, пор и другого вида брака. Сварка меди и ее сплавов производится при помощи аргона, инвертора, проволокой и электродами. Рассмотрев основные методы можно выбрать наиболее подходящий и избежать многих проблем.
Сварка меди и ее сплавов: технология
Перед тем как начать сваривать медь и ее сплавы необходимо тщательно подготовить изделие. Мерные заготовки вырезаются при помощи шлифовальной машинки, токарного или фрезерного станка. У меди толщиной 6-18 миллиметров нужно подготовить кромки. Они должны быть V- или X-образными. (При больших объемах целесообразно будет приобрести кромкорез-фаскосниматель.)
Перед началом работы швы тщательно очищаются от загрязнения, окисления. Чтобы сварка меди прошла успешно необходимо защитить ванну от воздействия кислорода. Для это рекомендуется применить электродную проволоку, которая должна быть легирована алюминием, фосфором. В некоторых случаях требуется подогревать медь.
Она хорошо соединяется при ведении работ с помощью плавящихся электродов. Важно знать, что при этом длина дуги должна быть 4-5 миллиметров. Применяя технологию импульсно-дуговой сварки в аргоне можно выполнить любые виды швов, даже потолочный, сваривать очень тонкий металл. Под него рекомендуется подложить подкладные элементы.
Чем варить медь: способы
Для успешной и качественной сварки меди чаще всего применяют инверторы, полуавтоматы, газовые аппараты, аргоновые. Ручную, полуавтоматическую и автоматическую сварку купрума и его соединений можно выполнить плавящимися и неплавящимися электродами. Для работы с медью и сталью используется автоматическая дуговая технология, флюс.
Электрошлаковый метод рекомендуется для соединения изделий толщиной 30-55 миллиметров. Используя инвертор можно применить угольный электрод, например, ESAB OK Carbon, Weldline CARBONAIR PLUS. В магазине представлен широкий выбор производителей. Отлично зарекомендовала себя сварка меди графитовым типом электрода. Ниже приведены несколько подзаголовков, в которых дано более подробное описание лучших способов сварки меди и ее сплавов.
Инвертором
Подобрать электроды, наиболее подходящие для сварки меди с использованием инверторов, можно посетив соответствующий раздел сайта. Рекомендуется марка Комсомолец 100. Инвертор рассчитан на создание постоянного напряжения, ток обратной или прямой полярности. Работать нужно с небольшим перерывом. Сваривают участки по 30-40 миллиметров, после чего они должны остыть естественным путем. Угол наклона электрода должен быть 10-20 градусов.
Полуавтоматом
При работе полуавтоматом ведется сварка медной проволокой, она хотя и тонкая, но очень качественная, позволяет достичь хороших результатов. Если толщина металла больше 6 миллиметров, то рекомендуется подготовить кромки болгаркой или фаскоснимателем. Они должны быть V-образными с притуплением до 4 миллиметров. Чтобы шов не был пористым, сварка производится без поперечных колебаний.
При работе на полуавтомате можно применить проволоку М2 толщиной 2 мм. Рекомендуемое напряжение 30 В, 300 А. Работа делается поперечными движениями. При этом может использоваться флюс К-13, АН26, проволока М1-3. Прочность шва меди, сделанного на полуавтомате, не уступает по показателям основному металлу.
Аргоном
Аргон служит отличным защитным средством. Применяются в работе вольфрамовые виды электродов. Роль присадки выполняет проволока. Работа ведется на постоянном токе обратной полярности. Тонкие медные изделия соединяют без подогрева. Сварку рекомендуется выполнять справа налево. Нужно выдерживать угол наклона электрода 90 градусов, прутка 15. В зависимости от толщины металла газ расходуется в пределах 7-18 литров в минуту. Сварочный ток выставляется от 80 до 500 ампер.
Газовая сварка
Чтобы шов при ведении газовой сварки меди получился прочным и качественным, необходимо следить за расходом газа. Если медь тоньше 10 мм хватит 150 литров на час работы, а если толще, то потребуется уже 200 литров.
Если заготовка толще 10 миллиметров, то можно использовать две горелки. Технология подразумевает использование флюсов. Они бор содержащие. Допускается легирование металла, его раскисление при помощи присадочной проволоки. Метод подходит и для соединения сплавов меди. Важно знать, что присадочная проволока по своему составу должна быть идентична свариваемому основному металлу.
Видео
Можно посмотреть небольшой ролик, где наглядно показан процесс крупным планом.
Угольным электродом
Распространена сварка меди графитовым электродом, часто применяется угольный аналог. Есть разные методы ее проведения. Дуга может гореть сразу между парой электродов. Она бывает независимой. Ее можно поджигать и между электродом, и свариваемым изделием. Технология похожа на газовую сварку. Часто применяется проволока БрКМц3-1. Работа может выполняться на открытом воздухе. Соединение меди угольным электродом будет полностью соответствовать требованиям, которые предъявляются к механическим свойствам.
Инвертором угольным электродом
Угольные электроды ESAB ARCAIR
Угольные электроды плавятся при температуре в три раза большей, чем у свариваемой ими меди. Их расход при работе инвертором небольшой. Они нагреваются моментально. Угольные стержни плавятся при небольшом токе. Для работы ими необходимо иметь опыт. Полученный шов обычно отличается качеством, хорошей сопротивляемостью к окислению, плотностью и прочностью. Угол наклона стержня должен быть до 30 градусов. Ток устанавливается в промежутке 35-130 ампер, что зависит от толщины меди. Инвертором и угольными электродами можно соединять провода, скрутки. Такие аппараты легкие и удобные.
Сварка нихрома с медью
Сварка нихрома с медью угольным электродом позволяет добиться хороших результатов. Дуга при этом будет гореть хорошо, устойчиво, ее длина достигает показателя 30-50 мм. Электрод не плавится, при этом его конец нагревается до большой температуры. Он выдает мощную термоэлектронную реакцию, что дает ему возможность устойчиво гореть уже при токе в 5-10 А. Угольный вид электрода при работе с медью и нихромом медленно испаряется. Он практически не прилипает, чем значительно облегчает работу.
Сварка угольным электродом в домашних условиях
Сварка меди угольным видом электродов в домашних условиях возможна при помощи простого недорого инвертора. Его можно запитать от обычной сети. Он не требователен к условиям. По цене угольные электроды доступны для всех. С их помощью можно соединить проволоку, заделать дырки в радиаторе автомобиля. Чтобы научиться пользоваться ими не профессионалу достаточно прочитать несколько советов и посмотреть видеороликов.
Сварочный аппарат для меди
Качественные сварочные аппараты для меди:
Популярные модели производит TESLA, СПЕЦЭЛЕКТРОМАШ, ЭСАБ.
BUDDY TIG 160 от ESAB (на фото справа) имеет двух и четырехтактные режимы включения горелки. С его помощью можно соединять нержавейку и большинство других видов металлов. Он совместим практически с любыми генераторами.
Инвертор RENEGADE ES 300i ESAB сохраняет в памяти несколько параметров сварки. Автоматически устанавливает лучшие параметры пуска по настроенному току. Он легкий, но у него высокая мощность.
Инверторные аппараты позволяют сваривать медные прутки, они вырабатывают ток 60-110 ампер. Для них нужно покупать медь/угольные электроды. Компания HUNTER выпускает полупрофессиональные модели, например, ММА 257D, рассчитанные на непрерывную работу продолжительностью два часа.
TESLA известна надежными аппаратами типа ММА 265, 275, 255. У них есть функция возбуждения бесконтактной дуги. Они без проблем подключаются к обычной бытовой сети. Ими удобно сваривать медь и ее сплавы, цветные металлы.
Для сварки электродами
Импульсно-дуговая сварка медных пластин возможна вольфрамовыми электродами в аргонной среде при помощи аппарата Orion 150s или 250s. Они имеют небольшой вес, позволяют сваривать медь качественно и надежно. Инверторное сварочное устройство Ресанта САИ-220 ПН может подключаться к сети напряжением 140-220 вольт. С ним легко перемещаться, он оснащен принудительной системой охлаждения, поэтому не перегревается.
Для сварки проволокой
Для выполнения работ по сварке меди проволокой применяют полуавтомат инверторный Энергомаш СА-97ПА20. Он имеет небольшой вес 13 килограмм. Он позволяет работать с проволокой разной толщины 0,6-0,9 мм.
Плавную подачу материала обеспечивает модель Shyuan MIG/MMA-290 со скоростью 2,5-13 метров в минуту. Устройство дает возможность применять кассеты 1-5 килограмм, позволяет работать с электродами.
Инверторный сварочный полуавтомат Союз САС-97ПА195 характеризуется наличием функции холостого хода 60 Вольт. Он имеет диапазон регулировки рабочего напряжения 15-23 вольта. Для него подойдет проволока 0,8-1 мм. У него небольшой вес 10 килограмм, он удобен и надежен.
Для сварки медных проводов
Сварочным аппаратом ТС-700-2 можно соединить медные жилы сечением 22 кв. мм. Он компактный, легкий, его вес всего четыре килограмма, питается от обычной сети, потребляет чуть больше 1 кВт. Его можно носить в сумке. Одного угольного электрода хватит на то чтобы произвести 700 сварок.
Медные скрутки рекомендуется сваривать, используя универсальные инверторные аппараты, например, РЕСАНТА САИ-160, QUATTRO ELEMENTI A 160 Nano 643-255, СВАРОГ ARC 160 Easy Z213 H. Немецкий прибор FUBAG IQ 160 дает возможность выставлять ток 10-160 А. Его вес почти семь килограмм, стоимость 7 тысяч рублей (на момент написания этой статьи).
СВАРОГ ARC 160 Easy Z213 H от российского производителя имеет бесступенчатый регулятор тока. Им удобно пользоваться, потому что кабель подключается посредством особых разъемов. Его вес 4 килограмма, примерная стоимость 9 тысяч рублей.
Функции аппаратов, значительно облегчающих процесс сварки, это:
– защита от залипания;
– не реагирование устройства на перепад тока;
Для дома лучше купить аппарат мощностью до 4 кВт. Силы тока 160 ампер хватит чтобы сварить металл 5 миллиметровой толщины. Основным критерием выбора является цель использования, стоимость и набор функций.
Правила проведения сварки медных труб
При проведении отопления и трубопровода для снабжения водой применяются полимерные и медные составляющие. Сварка медных труб может проводиться даже неподготовленным рабочим, при этом применяются дополнительные приспособления, припои и фитинги.
Сварка медных труб горелкой
Особенности материала
Главным достоинством трубопроводов из меди считают прочность материала, устойчивость к коррозии и ржавлению, пластичность и гибкость, а также увеличенный срок службы. Вещество предотвращает размножение вредных организмов, а также уничтожают образовавшиеся колонии.
Монтаж медных труб своими руками проводят, учитывая:
К недостаткам медных деталей относят несовместимость с другими веществами, особенно при повышенных температурах.
Способы сварки медных труб
Необходимое оборудование и электроды выбирают в зависимости от требуемой герметичности швов, назначения и технических характеристик. Варить медные трубы можно электрической и газовой сваркой. Применяются электроды, которые плавятся и неплавкие.
Плавкие электроды
При ручном соединении применяют покрытые электроды, которые расплавляются. В результате получают стык без дефектов, но место сварки медной трубы будет отличаться от основного материала. Такое явление происходит из-за присутствия дополнительных веществ, легирующих металлов.
Добавки содержатся в составе плавких электродов, для этого используют кремниевые, марганцевые, фосфорные, оловянные и цинковые присадки. В покрытие внедряют шпаты, кремнистую медь, материал на основе железа и марганца, а также ферросилиций. Для основания покрывающего слоя применяют жидкие стекла.
К недостаткам метода относят:
Для снижения дефектов применяют флюсовые присадки, а также стержни, состоящие из бронзы.
Неплавкие электроды
Соединение труб производят в защищенной среде, где применяют электроды не подверженные плавлению в процессе варки, состоящие из металлического вольфрама до 10 мм в толщину. Для обеспечения защитного облака в место шва подают аргон, гелий или азот.
Технологический процесс проходит при токе постоянного типа с прямой полярностью. В роли электрода выступает вольфрамовый стержень с добавлением лантана и иттрия. Перемещение происходит под определенным углом, используется дополнительный нагрев места сварки.
Электроды из угля и графита применяют для простых соединений, их точат под конус, используется ток прямого типа с обратной полярностью. Добавляют фосфорные присадки и специальные флюсы из буры.
Материалы и оборудование
Самым надежным соединением медных труб считают сварочные работы,. Стыковку рекомендуется проводить, применяя следующие приспособления:
Техника соединения
При соединении медных труб своими руками соблюдают следующий алгоритм действий:
При соблюдении всех пунктов алгоритма сварки труб из меди добиваются надежного соединения.
Флюс для сварки медных труб
Безопасность при сварочных работах
При соединении труб из меди при помощи сварки необходимо соблюдать требования безопасности:
Соблюдение требований безопасности предотвратит травматизм при монтаже медных труб. Алгоритм действий позволит добиться долговечного соединения без дефектов.
Особенности проведения сварки медных труб: виды припоя
Инженерные коммуникации, которые изготавливаются из меди, пользуются огромным спросом, так как обладают большим количеством преимуществ, среди которых можно отметить наличие внушительного срока службы, высоких эксплуатационных свойств, способности выдерживать резкие перепады температуры, устойчивости к высоким нагрузкам. Именно поэтому такие трубы применяют в самых различных областях промышленности, например, в строении самолетов, но и в быту они очень пригодны.
Использование оборудования для пайки
Для пайки трубок из меди своими руками потребуется не только использовать специальные установки, но и соблюдать особые условия, что позволит выполнить процесс максимально качественно. Пайка посредством твердого припоя будет эффективной только в том случае, если температура нагрева будет более 425 о С. Однако она не должна превышать температуру плавления элементов, которые стыкуются.
При пайке медных труб нужно соблюдать правила техники безопасности
Что касается пайки при помощи мягкого припоя, то в этом случае температура должна быть ниже 425 о С.
Между деталями, которые спаиваются, должно быть минимальное расстояние, за счет чего можно будет сделать определенные капиллярные силы, равномерно распределяющиеся припоем по периметру свариваемого соединения.
Чтобы заварить медную трубку, можно использовать различный припой:
Если есть необходимость в применении самофлюсующегося припоя, то используют медно-фосфорное соединение, но важно помнить о его хрупкости. Серебряный состав схож по своим характеристикам с предыдущим.
Сварка своими руками
Для того чтобы сваривать изделия в виде никелевых труб, можно пользоваться аргоном, а вот монтаж систем из медных трубок проводится посредством представленных ниже инструментов.
А именно:
Главное условие использования заключается в том, из какого материала сделаны трубы, и он должен быть мягким. В противном случае перед расширением нужно их прогреть.
Контактная сварка меди
Чтобы сварить трубопровод из меди, используется контактная сварка, и для нее требуется применение молибденовых или же вольфрамовых электродов. Так как у меди слишком низкие литейные характеристики, технология, при которой проводится работа, должна выполняться с применением высококачественного присадочного материала. При использовании сварочного аппарата главное — не забывать про технику безопасности.
Важно! Для создания качественного шва именно контактной сваркой на изделиях из меди желательно, чтобы присадочным материалом была чистая медь с добавлением раскислителя.
Именно так можно добиться положительного результата.
При спаивании заготовок из меди требуется соблюдать правила:
Не стоит забывать про средства индивидуальной защиты в виде спецодежды, очков, перчаток и респираторов.
Создание медного трубопровода
Чтобы создать медный трубопровод своими руками, потребуется запастись оборудованием, изучить технику безопасности и, естественно, придерживаться ряда правил.
Рекомендации:
Перед выполнением нагрева нужно проверить параметры изделия, а также зазора между ними с взаимным расположением. Если зазор меньше, чем требуется, то стоит воспользоваться труборасширителем со специальной насадкой нужного диаметра. Если для соединения двух деталей из меди используется капиллярная пайка, то флюс не понадобится, при условии с работой медно-фосфорного припоя. В противном случае флюс наносится в маленьком количестве. После того, как работа завершена, нужно удалить его остатки.
При пайке трубы должны нагреваться максимально равномерно до нужной температуры. Нельзя превышать температуру плавления, так как заготовки будут попросту испорчены.
При спаивании цикл нагревания соединяемых деталей должен быть кратчайшим. Лучше исключить повторный нагрев охлажденной заготовки, так как это снизит характеристики и свойства труб. При пайке припоем его нужно наносить максимально равномерно между двумя деталями. Чтобы получить равномерное распределение, нужно прогреть шов газовой горелкой.
В целом выполнение сварки не слишком сложное, но только при условии четкого соблюдения инструкции. Для того чтобы соединить несколько заготовок в единую целую сеть, потребуется сварка, для чего используется специальное оборудование.