Pájení měděných trubek: technologie, vybavení, vlastnosti

Celé instalatérské nebo topné systémy z mědi se dnes vyrábí jen zřídka, ale stále se dělají. Pokud spočítáte počet let, během kterých může měď vydržet, ukáže se, že je nejen levná, ale také velmi levná. Samotný materiál však není nejlevnější, ale můžete ušetřit na instalaci – pájení měděných trubek není nejtěžší úkol na světě. Existují určitá pravidla a funkce, jejichž znalostmi můžete dosáhnout kvalitního připojení.

Druhy měděných trubek a jejich použití

Na trhu jsou dva typy měděných trubek: žíhané a nežíhané. Žíhané po vytvarování procházejí dodatečným tepelným zpracováním – zahřívají se na 600-700°C. Tento postup vrací materiálu elasticitu, která se ztrácí při lisování. Žíhané trubky jsou proto dražší, ale také pružnější – vydrží i zamrzání vody. Mezi nevýhody těchto výrobků patří nižší pevnost – ta klesá vlivem zahřívání.

Nežíhané měděné trubky jsou pevnější, ale prakticky se neohýbají. Při instalaci instalatérství nebo topení jsou rozřezány na kusy a všechny ohyby jsou vyrobeny pomocí vhodných tvarovek.

Existují měděné trubky s různou tloušťkou stěny, prodávané žíhané ve svitcích 25 a 50 metrů, nežíhané v řadách 3 metry. Pokud mluvíme o čistotě materiálu, pak podle GOST 859-2001 musí být ve výrobcích přítomno alespoň 99% mědi.

Způsoby připojení

Nejčastěji se měděné trubky spojují pomocí pájení a sady speciálních tvarových prvků – tvarovek. K dispozici jsou také tvarovky pro krimpování. Mají nainstalované drážky s pryžovým O-kroužkem. Lisují se speciálními kleštěmi. Tato technologie se však používá zřídka – pájení je považováno za spolehlivější.

Existují dvě technologie pro pájení měděných trubek pomocí různých pájek:

• Nízká teplota – s měkkou pájkou. To je přesně náš případ. Tento typ připojení se používá při pokládce vodovodního potrubí a topných systémů s teplotou pracovního prostředí do 110°C. Nízká teplota je relativní pojem. V zóně pájení se materiály zahřejí na 250-300°C.
• Vysokoteplotní pájení. Tento typ zapojení se používá v sítích s vysokým tlakem a teplotou dopravovaného média. V domácích sítích – zřídka (ačkoli to nikdo nezakazuje), častěji v průmyslových.

Jaký typ pájení měděných trubek použijete, je vaše volba. Oba typy jsou vhodné jak pro instalatérské práce, tak pro topenářství. Vysokoteplotní pájka však vyžaduje profesionální hořák, zatímco měkkou pájku lze roztavit i pomocí hořáku nebo levného ručního hořáku s malou jednorázovou plynovou lahví. Pro připojení měděných trubek malého průměru není potřeba více.

Typy měděných pájecích armatur

Obecně existuje více než dvě desítky různých tvarových prvků pro měděné trubky – tvarovky, ale nejčastěji se používají tři typy:

• spojky – pro spojení dvou trubek;
• rohy – pro otáčení;
• odpaliště – pro vytváření větví v potrubí.

Počet použitých tvarovek lze minimalizovat – měď lze ohýbat, čímž se sníží počet potřebných úhlů. Pokud je to žádoucí, můžete se také obejít bez spojek: jeden konec trubek lze rozšířit (pomocí expandéru) tak, aby do něj trubka zapadla a byla tam mezera, aby se tam dostala pájka (asi 0,2 mm). Při vytváření dilatace se trubky musí překrývat minimálně o 5 mm, ale více je lepší.

Bez čeho se těžko obejdete, jsou odpaliště. Existuje zařízení na vkládání větve – perlinkový stroj, ale je profesionální a stojí hodně. Takže v tomto případě je levnější a snazší vyjít s odpališti.

Existují dva typy tvarovek – konvenční, s nátrubky, které poskytují potřebnou vůli pro proudění pájky. Pájka je dodávána do svařovací zóny ručně. Existují armatury se zabudovanou pájkou. Poté se na objímce vytvoří drážka, do které se při výrobě nainstaluje kus pájky, což usnadňuje proces pájení – stačí zahřát svařovací zónu, ale vede ke zvýšení nákladů na armatury.

Spotřební materiál a nástroje

K samotnému pájení budete potřebovat kromě trubek a tvarovek také hořák, pájku a tavidlo. A také ohýbačku trubek a pár souvisejících drobností ke zpracování před zahájením práce.

Pájka a tavidlo

K pájení měděných trubek jakéhokoli typu dochází pomocí tavidla a pájky. Pájka je slitina obvykle na bázi cínu s určitým bodem tání, ale vždy nižším než má měď. Je přiváděn do pájecí zóny, zahříván do kapalného stavu a proudí do spoje. Po vychladnutí poskytuje pevné a odolné spojení.

Pro amatérské pájení měděných trubek vlastníma rukama jsou vhodné pájky na bázi cínu s přídavkem stříbra, vizmutu, antimonu a mědi. Za nejlepší jsou považovány kompozice s přídavkem stříbra, ale nejdražší jsou ty s přísadou mědi. Existují i ​​takové s přidaným olovem, ale ty by se neměly používat pro instalatérské práce. Všechny tyto typy pájky poskytují dobrou kvalitu švu a snadné pájení.

Měkká pájka se prodává v malých cívkách, tvrdá pájka se prodává v balení, nakrájená na kousky.

Před pájením se spoj ošetří tavidlem. Tavidlo je kapalina nebo pasta, která umožňuje roztavené pájce proudit do spoje. Zde není na výběr nic zvláštního: postačí jakékoli tavidlo na měď. K nanášení tavidla budete potřebovat také malý štětec. Lepší – s přírodními štětinami.

Hořák

Pro práci s měkkou pájkou si můžete koupit malou ruční svítilnu s jednorázovou plynovou lahví. Tyto válce jsou připevněny k rukojeti a mají objem 200 ml. Navzdory své miniaturní velikosti je teplota plamene 1100°C a vyšší, což je více než dostatečné pro roztavení měkké pájky.

Na co byste si měli dát pozor, je přítomnost piezoelektrického zapalování. Tato funkce není nadbytečná – bude se s ní lépe pracovat. Na rukojeti ručního plynového hořáku je ventil. Reguluje délku plamene (intenzitu přívodu plynu). Stejný ventil uzavře plyn, pokud je třeba hořák uhasit. O bezpečnost se stará zpětný ventil, který v případě, že není plamen, uzavře přívod plynu.

Některé modely mají nainstalovaný deflektor plamene. Zabraňuje rozptýlení plamene a vytváří vyšší teplotu v oblasti pájení. Díky tomu hořák s reflektorem umožňuje pracovat na těch nejnevhodnějších místech.

Při práci s domácími a poloprofesionálními modely musíte dávat pozor, abyste jednotku nepřehřáli, aby se plast neroztavil. Proto se nevyplatí dělat velké množství pájení najednou – je lepší nechat zařízení vychladnout a připravit další spojení v tuto chvíli.

Související materiály

K řezání měděných trubek potřebujete řezačku trubek nebo pilku na železo s kovovým kotoučem. Řez musí být přísně svislý, což zajišťuje řezačka trubek. A abyste zajistili rovnoměrný řez pilou na železo, můžete použít běžnou truhlářskou pokosovou skříň.

Při přípravě potrubí je třeba je vyčistit. Existují na to speciální kovové kartáče a kartáče (na čištění vnitřního povrchu), ale vystačíte si se smirkovým papírem se střední a jemnou zrnitostí.

Pro odstranění otřepů z řezů existují odstraňovače zkosení. Trubka, kterou použili, lépe zapadá do tvarovky – její hrdlo je jen o zlomek milimetru větší než vnější průměr. Takže sebemenší odchylky vedou k potížím. Ale v zásadě lze vše odstranit brusným papírem. Jen to zabere více času.

Je také vhodné mít ochranné brýle a rukavice. Většina domácích řemeslníků tato bezpečnostní opatření zanedbává, ale popálení je velmi nepříjemné. To jsou všechny materiály a nástroje potřebné k pájení měděných trubek.

Technologie pájení mědi krok za krokem

Pájení měděných trubek začíná přípravou spojení. Spolehlivost spojení závisí na kvalitě přípravy, proto tomuto procesu věnujte dostatek času a úsilí.

Příprava spojení

Jak již bylo řečeno, řez trubky musí být přísně svislý, bez otřepů, trubka nesmí být zvrásněná, okraj musí být rovný a hladký. Pokud jsou i nepatrné odchylky, vezmeme odstraňovač zkosení nebo smirkový papír a dovedeme řez k dokonalosti.

Dále vezměte tvarovku a vložte do ní trubku. část, která jde do zásuvky, vyžaduje čištění. Trubku vyjmeme a smirkovým papírem odstraníme vrchní zoxidovanou vrstvu z této části trubky. Poté provedeme stejnou operaci s vnitřním povrchem zvonu.

Aplikace tavidla

Tavidlo se nanáší na celý čištěný povrch – vně trubky i uvnitř tvarovky. Zde nejsou žádné potíže – kompozice je rovnoměrně rozložena štětcem.

Pájení

Ošetřené úlomky potrubí se vkládají do sebe a fixují. Pokud je k dispozici asistent, může držet díly nehybně. Pokud ne, budete na to muset přijít sami. Dále se zapálí hořák a plamen je nasměrován do místa připojení. Teplota plamene je od tisíce stupňů a výše a spoj se musí zahřát na 250-300°C, což trvá 15-25 sekund. V tomto případě se můžete zaměřit na barvu tavidla – jakmile ztmavne, je čas zavést pájku.

Pro zajištění rovnoměrného ohřevu nasměrujte plamen hořáku doprostřed spoje. Poté se celá svařovací zóna zahřívá rovnoměrněji.

Pájka se vstřikuje do spoje – kde se spojuje tvarovka a trubka. Jak se zahřeje, začne se tavit, rozlévá se a vyplňuje mezeru mezi prvky. Můžete nanést jen do poloviny délky – jakmile se roztaví, zateče do zbytku spáry. Vlastně to je vše – pájení měděných trubek je hotové. Všechna ostatní připojení jsou provedena stejným způsobem.

Při použití tvrdé pájky je vše téměř stejné, používají se pouze jiné hořáky – plynové plameny a během procesu pájení musíte otočit trubku a navinout změkčenou pájku na trubku.

Svařování měděných trubek. Měděné komunikace mají mnoho výhod. Potrubí vyrobená z mědi má vynikající životnost, vynikající výkonové charakteristiky, vydrží vysoké zatížení, změny teploty a tlaku, měděné potrubí může být bezpečně ukryto v podlaze nebo stěnách bez obav o jeho celistvost.

Měděné trubky se používají v různých průmyslových odvětvích – od letadel po vodovodní potrubí, stejně jako pro domácí účely. Měď je snadno recyklovatelná a časem se téměř neznehodnocuje – životnost měděných komunikací může snadno přesáhnout životnost samotné budovy.

Připojení měděné trubky – docela zodpovědný úkol. Obvykle se k tomuto účelu používá svařování, na které se podíváme v tomto článku.

Okamžitě řekněme, že svařování měděných trubek je poměrně obtížný úkol, protože samotná měď je poměrně obtížné svařovat – zejména to vyžaduje speciální elektrody a ochrannou atmosféru.

Ideální materiál pro potrubí

Metody svařování měděných trubek

Technologie svařování mědí, zařízení a elektrody se volí především v závislosti na požadované těsnosti svaru, účelu svařovaných trubek a dalších požadovaných vlastnostech spoje.

Zpravidla se používají dva způsoby spojování měděných trubek: svařování plynem (acetylen) a svařování elektrickým obloukem. Jako elektrody pro práci s elektrickým obloukem lze použít tavné i netavitelné elektrody – budeme uvažovat oba typy.

Pro spojování měděných trubek lze navíc využít technologie jako lisovací spoj a rozebíratelný spoj – k tomu slouží různé spojovací prvky, tvarovky a tak dále.

Navzdory skutečnosti, že tyto metody umožňují dosáhnout poměrně silného a spolehlivého spojení, nebudou v tomto článku brány v úvahu, protože je věnován konkrétně připojení měděných trubek.

Svařování měděných trubek tavnými elektrodami

Ruční svařování měděných trubek pomocí tavných obalených elektrod umožňuje získat uspokojivé vlastnosti svarového spoje, avšak složení svaru bude mít značné rozdíly od složení kovu samotných trubek – k tomu dochází v důsledku legování mědi s deoxidanty během procesu svařování.

Do drátu elektrody a do jeho povlaku se zavádějí dezoxidanty pro sloučeniny mědi. V tomto případě lze jako přísady v elektrodovém drátu použít křemík, mangan, cín, fosfor, zinek atd.; do povlaku se přidávají materiály jako kazivec a živce, ferosilicium, feromangan, křemíková měď a tak dále a povlak sám se míchá zpravidla na tekutém skle.

Nevýhodou tohoto způsobu svařování je snížená tepelná a elektrická vodivost svaru, zejména při práci s měděnými elektrodami, silné rozstřikování, zvýšená pórovitost svaru a rozdíly v jeho chemickém složení od základního kovu.

Jako tavné elektrody se používají následující elektrody: “Komsomolets-100”, “MN-5”, pro bronz – “MNZh5-1”.

Měď je možné svařovat tavnými elektrodami pomocí povlaku tavidla – lze použít zejména keramické tavidlo typu ZhM-1. Pro zlepšení charakteristiky spoje lze použít bronzové elektrody – jedná se např. o elektrody BrKMTs3-1.

Svařování netavitelnými elektrodami

Ruční i automatizované svařování měděných trubek lze provádět v ochranném prostředí pomocí netavitelné elektrody – nejpoužívanější

wolframové elektrody o tloušťce až 10 mm a výplňový drát, navíc,
Je také možné použít tavné elektrody.

Jako ochranné plyny se používají argon, helium a dusík. To druhé je nejvhodnější, protože takové svařování je levnější a účinnost výboje je vyšší. Při připojování tenkých trubek je lepší použít argon, protože obloukový výboj v něm je stabilnější.

Ke svařování mědi wolframovou elektrodou se používá stejnosměrný proud stejnosměrné polarity, materiálem elektrody je nejčastěji lanthanový wolfram (EVL elektrody) nebo wolfram s přídavkem yttria (EVI), dále thoriovaný wolfram. Elektroda se umístí do roviny spoje v požadovaném úhlu, v případě potřeby se trubky zahřejí na požadovanou teplotu.

Svařování mědi a jejích slitin uhlíkovými a grafitovými elektrodami se využívá v omezené míře především pro spojování nedůležitých výrobků. Elektrody jsou naostřeny do kužele, proud je stejnosměrný, polarita je přepólována. Je možné použít přídavné materiály s přídavkem fosforu jako odkysličovadla, stejně jako přidání tavidla do svarové lázně – zpravidla se k tomu používá borax.

Plynové svařování měděných trubek

Svařování mědi a jejích slitin lze provádět pomocí kyslíko-acetylenového hořáku.

Proces svařování plynem mědi

Zvažme tuto metodu podrobněji.

Donedávna bylo hlavním procesem svařování mědi a měděných slitin acetylenové svařování, ale nyní bylo nahrazeno pokročilejšími svařovacími postupy.

Významnou nevýhodou tohoto způsobu je značná deformace trubek vlivem vysoké teploty a také zvýšená zrnitost spoje.

Pomocí svařování acetylenem je možné spojovat trubky o průměru až 120 mm a tloušťce stěny až 4 mm. Pro svařování se používají přídavné tyče o průměru do 12 mm jakosti Sv-08 a Sv-08A.

Rotační spoje se svařují v jednom průchodu otáčením trubky. Plamen při svařování je neutrální, spotřeba acetylenu je asi 100 litrů za hodinu na milimetr tloušťky stěny.

Kontaktní svařování mědi

Kromě výše uvedených metod je možné také odporové svařování mědi. Pro kontaktní svařování mědi se široce používají žáruvzdorné elektrody – jsou vyrobeny z wolframu a molybdenu. Při práci s mědí v kontaktu je důležité používat vysoce kvalitní výplňový materiál, protože měď sama o sobě je
má špatné odlévací vlastnosti.

Aby šev získaný odporovým svařováním měl nejlepší vlastnosti, doporučuje se použít přídavný materiál z čisté mědi s přídavkem deoxidačních činidel – tím se dosáhne nejlepších výsledků odporového svařování.

Podívali jsme se na různé metody svařování mědi. Jak lze snadno shrnout, nejperspektivnější technologií je obloukové svařování v ochranném prostředí pomocí netavitelné wolframové elektrody a s přídavkem přídavného drátu vhodného složení – tedy s přídavkem dezoxidantů, umožňujících dosáhnout optimální vlastnosti svaru.