Способы сварки медных труб

Разнообразные методы соединения меди

Сварка медных труб. Медные коммуникации обладают массой преимуществ. Трубопроводы, изготовленные из меди, обладают отличным сроком службы, прекрасными эксплуатационными характеристиками, выдерживают высокие нагрузки, перепады температур, давление, трубопровод из меди можно смело прятать в пол или стены, не боясь при этом за его целостность.

Трубы из меди применяются во множестве отраслей промышленности — от самолетов до водопроводов, а также в бытовых целях. Медь легко перерабатывается, почти не портится со временем — срок службы коммуникаций из меди может легко превысить срок службы самого здания.

Соединение медных труб — достаточно ответственная задача. Обычно для этой цели используется сварка, что мы и рассмотрим в этой статье.

Скажем сразу, что сварка медных труб — достаточно сложное занятие, поскольку медь сама по себе сваривается достаточно сложно — в частности, для этого необходимы специальные электроды и защитная атмосфера.

Идеальный материал для трубопровода

Способы сварки медных труб

Технология сварки меди, оборудование и электроды выбираются, прежде всего, в зависимости требуемой герметичности шва, назначения свариваемых труб и прочих желаемых характеристик соединения.

Как правило, применяется два метод соединения медных труб — это газовая (ацетиленовая) и электродуговая сварка. В качестве электродов для электродуговых работ могут применяться как плавкие, так и неплавкие электроды — мы рассмотрим оба вида.

Помимо этого, для соединения медных труб могут использоваться такие технологии, как соединение прессованием и соединение разъемными соединениями — для этого применяются различные соединительные элементы, фитинги и так далее.

Несмотря на то, что эти способы позволяют достичь достаточно прочного и надежного соединения, в данной статье они рассматриваться не будут, поскольку она посвящена именно соединению медных труб.

Сварка медных труб плавкими электродами

Ручная сварка медных труб с использованием плавких покрытых электродов дает возможность получать удовлетворительные свойства сварного соединения, однако состав шва будет иметь существенные отличия от состава металла самих труб — это происходит за счет легирования меди раскислителями во время сварочного процесса.

Раскислители для соединения меди вводятся в проволоку электрода и в его покрытие. При этом для добавок в проволоку электрода могут применяться кремний, марганец, олово, фосфор, цинк и так далее; в покрытие же добавляются такие материалы, как плавиковый и полевой шпаты, ферросилиций, ферромарганец, кремнистая медь и так далее, само же покрытие замешивается, как правило, на жидком стекле.

Недостатки этого метода сварочных работ — это сниженная тепло- и электропроводность сварного шва, особенно при работе медными электродами, сильное разбрызгивание, повышенная пористость шва и отличия его химического состава от основного металла.

В качестве плавких электродов используются такие электроды, как «Комсомолец-100», «МН-5», для бронз — «МНЖ5-1».

Возможна сварка меди плавкими электродами с использованием флюсового покрытия — в частности, может применяться керамический флюс типа ЖМ-1. Для того, чтобы повысить характеристики соединения, могут использоваться электроды из бронзы — это, например, электроды БрКМЦ3-1.

Сварка неплавкими электродами

Ручная и автоматизированная сварка медных труб может проводиться в защитной среде с использованием неплавкого электрода — чаще всего используются

вольфрамовые электроды толщиной до 10мм и присадочная проволока, помимо этого,
возможно использование и плавких электродов.

В качестве защитных газов используются аргон, гелий, азот. Последний наиболее целесообразен в использовании, так как такая сварка дешевле, а КПД разряда выше. При соединении труб малой толщины лучше использовать аргон, так как дуговой разряд в нем более устойчив.

Для сварки меди вольфрамовым электродом используется постоянный ток прямой полярности, материал электрода — чаще всего лантанированный вольфрам (электроды ЭВЛ) либо вольфрам с добавлением иттрия (ЭВИ), а также торированный вольфрам. Электрод располагается в плоскости стыка под необходимым углом, при необходимости трубы подогреваются до нужной температуры.

Сварка меди и ее сплавов угольным и графитовым электродом применяется ограниченно, в основном для соединения малоответственных изделий. Электроды затачиваются на конус, ток прямой, полярность обратная. Возможно использование присадочных материалов с добавкой фосфора в качестве раскислителя, а также добавка в сварочную ванну флюса — как правило, для этого используется бура.

Газовая сварка медных труб

Сварка меди и ее сплавов может проводиться с использованием кислородно-ацетиленовой горелки.

Процесс газовой сварки меди

Рассмотрим этот способ подробнее.

До недавнего времени ацетиленовая сварка являлась основным процессом для сварки меди и медных сплавов, но сейчас ее вытеснили более совершенные сварочные процессы.

Существенный недостаток метода — значительная деформация труб за счет высокой температуры, а также повышенная зернистость соединения.

С помощью ацетиленовой сварки возможно соединение труб диаметром до 120мм и с толщиной стенок до 4 мм. Для сварки применяются присадочные стержни диаметром до 12 мм марок Св-08 и Св-08А.

Поворотные стыки сваривают за один проход, поворачивая трубу. Пламя при сварке делают нейтральным, расход ацетилена — около 100 литров в час на миллиметр толщины стенки.

Контактная сварка меди

Помимо вышеперечисленных методов, возможна и контактная сварка меди. Для контактной сварки меди широко применяются тугоплавкие электроды — их изготавливают из вольфрама и молибдена. При контактной работе с медью важно использовать качественный присадочный материал, поскольку сама по себе медь об
ладает плохими литейными свойствами.

Для того, чтобы шов, полученный контактной сваркой, обладал наилучшими характеристиками, рекомендуется использовать присадочный материал из чистой меди с добавлением раскислителей — это позволит добиться наилучших результатов контактной сварки.

Заключение

Мы рассмотрели различные способы сварки меди. Как несложно заключить, наиболее перспективной технологией является дуговая сварка в защитной среде с использованием неплавкого вольфрамового электрода и с добавлением присадочной проволоки подходящего состава — то есть с добавлением раскислителей, позволяющих добиться оптимальных характеристик сварного шва.

Источник

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:

1. Произвести осмотр и при необходимости обрезать торцы с дефектами.
2. Произвести очистку от загрязнений и окислов не только свариваемых кромок, но и внешних и внутренних поверхностей на небольшом расстоянии от них до металлического блеска.
3. При использовании труб большой толщины следует сделать скос кромок. Для этого используют болгарку с абразивным кругом или специальный кромкорезательный станок.

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:

• баллоны со сварочным газом;
• газовая горелка с механизмом подачи сварочной проволоки;
• шланги для подачи сварочного газа;
• кассета со сварочной проволокой;
• сварочный молоток;
• щетка по металлу.

Если говорить о сварке с плавящимися и неплавящимися электродами, то перечень оборудования выглядит следующим образом:

• источник сварочного тока, подобранный в зависимости от условий сварочного процесса и целей эксплуатации изделия;
• сварочные кабели для подачи тока в сварочную зону, а также направления защитного газа (при использовании технологии сварки в защитном газе);
• держатель для электрода;
• приспособление для создания массы;
• баллон с защитным газом (при использовании соответствующей технологии).

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.

Источник

Методы сваривания труб из меди своими руками, плюсы и минусы разных способов

Есть много способов сварки медных труб: индукционное соединение труб из меди, капиллярное соединение, разные тройники.

При этом в любой варке медных патрубков есть свои тонкости. В данной статье мы детально опишем, какие действия предпринять, чтобы соединение байпаса из меди саморучно получилось удачным.

Методы соединения труб из меди

Из самых простых методов — тройники для пайки медных труб. Ими легко пользоваться, для установки не нужны определенные навыки и механизмы. Но существует один нюанс: сварку с тройниками можно сделать только на патрубках, где есть резьба.

Как действовать, есть необходимо соединить стандартные гладкие байпасы из меди? Можно сказать, что возможно присоединить патрубки из меди при помощи фена.

Но это не очень хорошая идея. Да, такой прием может пригодиться (при наличии мощного строительного фена), но есть шанс, что вы перегреете металл.

Также существует индукционная сварка труб из меди. Ее просто сделать дома, поэтому не будем сильно останавливаться на ней.

Достаточно будет просмотреть видеообзор. Еще существует капиллярная сварка байпаса из меди. В нее входит сварка на высоких и низких температурах.

Чтобы соединить детали, у вас должны быть припой для сварки и стандартная горелка на газу. Оба эти методы часто используемые и легки в выполнении дома, поэтому обсудим пайку труб из меди твердым сплавом для паяния при использовании горелки.

Способ на больших градусах

Варка медных патрубков при применении высокой температуры часто используется. Такое капиллярное соединение медного байпаса происходит при нагреве больше 500`. В работе используют обычные сплавы для паяния медных труб в связках.

Они должны содержать металлы тугого плавления, лучше, чтобы сплав для паяния был из меди. Благодаря такому припою, будет сформировано хорошее и крепкое соединение. Такой способ сварки также именуют твердой.

Сварка патрубков из меди твердым сплавом для паяния получается по причине нагрева металла до приблизительно 750`. В этом случае припой должен расплавиться от нагрева горелкой, а не от нагретого байпаса.

Это важное правило. Такое способ разумный, если необходимо соединить патрубки, которые будут проводить централизованный газ или высокотемпературные жидкости.

Способ на низких температурах

Капиллярное соединение медных труб на низкой температуре заключается в использовании тех же механизмов, но детали из меди спаиваются при минус 500`.

В виде сплава для паяния тут не подходит твердый материал, тут необходим мягкий сплав металла легкого плавления. Тогда лучше использовать олово и свинец.

Такое соединение именуют мягким. Еще одно различие от твердой сварки в том, что тут сплав для паяния расплавляется не от огня электрогорелки, а, как раз, от прогретого элемента до больших градусов.

Поэтому такой метод сварки безопаснее для работы неопытным мастерам — возможность обжечься сводится к минимуму. Мягкая сварка хорошо подходит для соединения патрубков из меди маленькой ширины.

Как спаять элементы на основе меди

Кроме самого металла, необходимо приобрести стандартные дешевые устройства и компоненты. Для защиты элементов, пригодится пастообразный минерал. Помазок, чтобы его нанести. Твердый сплав для паяния (допустим и мягкий, исходя из варианта сварки).

Выбирая сплав для твердой сварки, изучите состав, в нем не должен содержаться свинец. При покупке сплава для паяния мягкой сварки, в нем, кроме компонентов олово и свинец, может содержаться еще серебро.

Независимо от задачи, в продаже есть сплав для паяния медного байпаса трех миллиметров.

Среди устройств понадобится прибор для нарезки металла, с ним можно нарезать патрубки. Заметьте, что прибор для резки труб должен быть хорошего качества, чтобы он не погнул металл при резке и не замял края.

Еще необходим инструмент, чтобы снять пастообразный минерал и щетка, чтобы зачистить байпас внутри. Также понадобится инструмент, чтобы расширять патрубки.

Важно помнить про самый необходимый прибор — горелку. Пламя надо настроить на узкое направление.

Если вы не можете работать с открытым огнем, но есть материальные средства, то купите паяльник для труб из меди. Его можно подключить к обычной розетке.

Такой прибор способен работать при любом припое. Его можно взять в качестве замены других инструментов, но надо будет купить качественный аппарат.

Способ сварки труб из меди

Сначала, при помощи прибора для нарезки металла, отсеките части патрубка той протяженности, которая нужна. После нарезки, кромки байпаса могут иметь зазубрины, их надо убрать при помощи прибора, который снимает пастообразные минералы с металла.

Дальше, необходимо зачистить трубу внутри, применяя щеточку определенной длины. Надо обезжирить покрытие, применяя любой растворитель. Дальше, надо сделать патрубок шире прибором, чтобы присоединить пары труб воедино.

Сначала удостоверьтесь, что патрубки присоединены воедино достаточно плотно. Должен быть маленький зазор. Покрываем металл пастообразным минералом (только в области стыка патрубков).

Для нанесения пастообразного минерала используйте кисточку и ровно размажьте смесь по поверхности. Не накладывайте толстый слой пасты, на детали не должно оставаться лишнего.

При применении тройников для сварки медных патрубков, можно просто присоединить их воедино. Крутите их до конца. Должно получиться крепкое соединение, а паста должна лежать равномерным слоем.

Работая мягко сваркой, загорите горелку и ждите ее разгорания. Далее, поднесите огонь к соединению патрубков. Направляйте горелку в правую и левую стороны, чтобы равномерно разогреть элемент.

Возьмите сплав для паяния и понемногу прикладывайте его к щели между трубами, чтобы он расплавился.

Когда припой немного расплавится, уберите горелку, чтобы расплавленный материал заполнил зазор. Для этого нет необходимости целенаправленно разогревать припой, его плавление должно происходить от нагретого элемента.

Когда щель полностью заполнится сплавом паяния, соединению необходимо остыть. Лучше просто оставить эти элементы не надолго и не охлаждать дополнительно извне.

Чтобы сваять трубы из меди твердой сваркой, мы тоже применяем горелку. Необходимо быстро нагреть патрубки, но нагрев должен быть равномерным. Основное — не перегреть. Поэтому важно быстро действовать.

Настройте пламя горелки не до интенсивного, а немного выше среднего.

Горелку так же необходимо направлять на правую и левую стороны, чтобы разогреть, но немного быстрее. Лучше приобрести еще дистанционный градусник, чтобы следить за температурными показателями нагрева патрубка — до 800.

При отсутствии такого устройства, наблюдайте за цветом элемента, он должен стать темно-красным. Как только он таким станет, направляйте сплав для паяния в щель.

Он сразу начнет расплавляться от сильно нагретого элемента. Можно изначально немного разогреть сплав, чтобы работа пошла быстрее.

Хороший выход в двух вариантах — это точное наложение спала для паяния в щель. Новичку это, наврятли, удастся сразу, но со временем, у вас может получаться работать быстрее и лучше.

После применения твердой сварки, элемент тоже необходимо оставить остыть, и лучше не трогать его, чтобы не обжечься. Потом зачистите остатки пасты, если они будут на металле.

Заключение

Сварка труб из меди — простая работа, которую можно быстро научиться делать, даже не имея опыта работы со сваркой.

Соединение патрубков из меди легко сделать самому, важно помнить, что для этого понадобятся вспомогательные инструменты, трубы из меди и тройники для пайки.

Расскажите о своем опыте в отзывах, это может быть полезно неопытным мастерам. Успеха вам в работе!

Источник