Горелка для пайки медных труб: виды и особенности применения

Горелка для пайки медных труб: виды и особенности применения

Монтаж любого трубопровода подразумевает надежное соединение между собой всех его составляющих. Для медных труб конструктивно различают два метода: запрессовка и пайка. Наиболее проверенным и распространенным из них остается пайка, для которой необходимым инструментом является паяльник для медных труб. В большинстве случаев его функции выполняет специальная газовая горелка для пайки медных труб. Хотя можно применять и электрический паяльник или строительный фен. Не обойтись мастеру и без обязательного набора инструментов: трубореза, фаскоснимателя, расширителя, молотка и рулетки.

Специальный инструмент для пайки медных труб.

Самым популярным сварочным аппаратом, используемым специалистами для соединения газовых, водопроводных труб, монтажа систем кондиционирования и охлаждения, несомненно, стала газовая горелка для медных труб. Их отличает удобство использования, экономичность, безопасность, возможность регулировки силы пламени для каждого конкретного вида работ.

Классификация горелок проводится по их производительности, применяемому газу и мощности. Например, для выполнения больших объемов на стройках или в ЖКХ нужны мощные аппараты со стационарными газовыми баллонами. Для выполнения небольших объемов подойдут бытовые аппараты с одноразовыми баллонами. К отдельному виду относят ацитилен-кослородные газовые горелки для пайки медных труб, которые имеют некоторые конструкционные отличия, но также применяются как в бытовом, так и в промышленном объеме при пайке твердыми припоями.

Мощность горелки определяется в зависимости от того, какой припой для медных труб с какой температурой плавления будет использован. Так, для пайки твердыми припоями применяют профессиональный пост, а если пайка может быть выполнена как с мягкими, так и с твердыми припоями, достаточно полупрофессионального аппарата.

Для разного вида пайки используют газовые смеси, отличающиеся по составу. На смеси газ-воздух работают преимущественно бытовые горелки, обладающие компактными размерами и небольшим весом. Они наиболее приспособлены для использования при пайке труб небольших диаметров. Смесь газ-кислород позволяет проводить пайку труб из различных металлов и с любыми диаметрами. Она используется в основном в профессиональных станциях, где баллоны закреплены стационарно.

Оборудование для пайки медных труб представлено на рынке как отечественными аппаратами, например, Профи-Тулс, Аллгаз, «Донмет», так и зарубежными брендами Rothenberger, Kemper, Virax, Rems, Uniweld или BernzOmatiс. Выбор большой и приобретение оригинального профессионального оборудования будет гарантировать надежность и качество работы газосварочных аппаратов.

Ручные горелки для пайки медных труб.

Самыми компактными аппаратами, позволяющими работать в кухне или санузле, будут ручные горелки, оснащенные одноразовым баллоном с газовой смесью (пропаном, бутаном или ацетиленом). Вентиль, располагающийся на ручке-держателе, предназначен для регулировки длины факела. С их помощью можно произвести нагрев труб для последующей пайки мягкими или твердыми припоями. Такое оборудование обладает рядом достоинств. Они мобильны и многофункциональны: позволяют регулировать мощность пламени и скорость нагрева металла сменой сопел (в одном наборе можно купить сопла 5 разных размеров). Безопасность данного аппарата обеспечивает обратный клапан, который может блокировать подачу газа в любом направлении. Ручные горелки полностью автономны и не требуют источника питания. Соблюдение технологического процесса пайки обеспечит шов отличного качества. Часто на сопло такой горелки установлен отражатель пламени, главная задача которого – предотвращение потерь тепла, обеспечение равномерного прогрева трубы и защита окружающих предметов от случайного контакта с открытым огнем. Наличие отражателя делает возможным проведение пайки в наиболее труднодоступных местах

Из отечественных горелок наибольшим спросом пользуется продукция «Донмета», предлагающего достаточно широкий спектр ручного оборудования, работающего на различных газовых смесях и по доступной цене. Например, горелка ГЗУ работает на пропанокислородной смеси, выпускается несколько комплектов с разнообразными размерами насадок. А различные модели предназначены для пайки твердыми и мягкими припоями, экономно расходуя газ. Среди импортных горелок, работающих на бутане, пропане или изобутане, в дешевом ценовом сегменте можно отметить китайскую горелку KOVICA KS-1005 KIT под одноразовый цанговый баллон. Цена таких горелок – до 1000 рублей.

Известные бренды будут стоить дороже, например, горелка РОФЛЭЙМ ПЬЕЗО для низкотемпературной пайки обойдется в 3000 рублей, а пропановая горелка от Virax с пьезоподжигом – уже почти в 4000 тысячи рублей. Европейская марка Castolin предлагает горелки, работающие как на бутановых смесях, так и на МАРР газе. Стандартная модель стоит от 1500 рублей, а более модернизированная – с регулятором давления и кнопкой фиксации пламени, со сменными соплами – от 2200 рублей.

Мощная MAPP горелка СУПЕР ФАЙЕР 3 (Ротенбергер), оснащенная пьезоподжигом и предохранительным клапаном, с различной комплектацией обойдется в 7-9 тысяч рублей. С помощью инструмента производят пайку трубных материалов, диаметр которых достигает 35 мм. Для этого используют мягкий припой для пайки медных труб. Твердый припой применяют для пайки труб до 28 мм.

Горелки итальянской фирмы Kemper, работающие на одноразовых баллонах, предлагают в наборах со сменными жалами и насадкой за 1500 рублей. Примерно в одной ценовой нише с ними пребывают американские горелки Bernzomatic. Чуть дороже стоят наборы паяльные газовые от тайваньского производителя, например, DAYREX-22 – удобная горелка с рабочей температурой от 400 до 1300 градусов, в дополнение к которой прилагаются несколько насадок, припой и губка.

Популярен также инструмент немецкой марки REMS. Выпускаются модели для высокотемпературной пайки, работающие на разных газовых смесях с самоподжигом и турбоподдувом. Пропановая турбо-горелка Rems Blitz обеспечивает качественную мягкую пайку труб до диаметра 35 мм, давая точечное пламя с температурой 1950ºC. Горелка Rems Macho работает на ацетилене, подходит как для мягкой, так и для жесткой пайки труб до диаметра 64 мм, температура пламени – 2500ºC. Инструмент отличается качеством и экономичностью, но и цена у него «кусается» – от 10 до 13 тысяч рублей.

Там, где нет возможности применять газовые горелки, для пайки медных труб используют электрические строительные фены, которые подают горячий воздух с температурой, достаточной для плавки припоя.

Профессиональные газосварочные посты.

Использование профессиональных газосварочных постов дает максимально качественные соединения на трубах большого диаметра, а сами аппараты мобильны (часто прикреплены на передвижную основу). Если монтаж водопроводной разводки в квартире может осуществляться с помощью ручного инструмента, то соединения, требующие повышенной прочности (газовые трубы, системы подачи хладагентов в климатических установках), необходимо паять при помощи более профессионального оборудования. Хотя пайка медных труб кондиционера из-за их малого диаметра проводится ручным оборудованием, предназначенным для пайки медно-фосфорным припоем, содержащим примесь серебра.

Так, для монтажа холодильных установок применяют посты, использующие смесь пропан-бутана и кислорода как наиболее подходящие по температуре пламени. В установку входит горелка, где смешиваются пропан-бутан и кислород, которые поступают через шланги, идущие от редукторов, закрепленных на баллонах. Баллоны обычно имеет разную окраску и обязательную надпись (название газа). Цены на профоборудование на порядок выше, чем на ручной инструмент. Например, переносная установка от Rothenberger АЛЛГАЗ 2000 PS стоит в пределах 21 тысячи рублей.

Существует целая линейка аппаратов, работающих на ацетилене, но наряду с их преимуществами (высокая температура пламени и экономичность по сравнению с другими газами) имеется и несколько существенных недостатков, например, высокая загазованность помещений при работе и вероятность возникновения дефектов: пережог и перегрев тонких металлов.

Применение различных припоев для пайки.

Чтобы качественно выполнить пайку медных трубок, необходимо правильно подобрать припой с нужной температурой плавления. Оптимальной считается такая, когда прогретый припой начинает плавиться, соприкасаясь с поверхностью трубы.

Припой для пайки медных труб обычно имеет вид проволоки с сечением от 2 до 6 мм с температурой плавления ниже, чем у меди. Расплавляясь в пламени горелки, он заполняет пространство между стенками трубок и образует круговой прочный шов. Зафиксированные таким образом трубы способны выдерживать перепады давления среды, вибрации и внешние воздействия, сохраняя герметичность стыка. В отличие от метода запрессовки, паяные соединения легко подвергаются демонтажу, достаточно произвести операцию в обратном порядке – нагреть стык и разъединить трубы. В итоге трубопровод, смонтированный методом пайки, получается высокопрочным, по качеству не уступающим неразборным системам, а также обладает всеми преимуществами разборных.

Припои, флюсы и пасты: особенности.

Специализированные магазины сегодня продают все для пайки медных труб: припои (легкоплавкие и тугоплавки), флюсы (жидкие или гелеобразные) и пасты.

Выбор припоя зависит от способа пайки, размеров деталей, требований к механической прочности и коррозионной стойкости соединений и т.д.

Состав припоев различается сочетаниями компонентов (олово, свинец, цинк, фосфор) и их процентным содержанием, что позволяет выбрать расходный материал с наиболее подходящими характеристиками и плавкостью. Легкоплавкими считаются припои с рабочей температурой до 350°C, твердоплавкими – свыше 400°C.

Популярным среди мягких припоев является оловянно-свинцовый сплав (ПОС), который плавится уже при температуре 180°C, или бессвинцовый, содержащий примеси серебра. Наличие серебра повышает текучесть припоя, адгезию и конечную пластичность шва.

Твердоплавкие припои благодаря своей повышенной стойкости на разрыв и истирание идеально подходят для пайки латунных, бронзовых и медных инженерных систем.

Наибольшей популярностью среди тугоплавких припоев пользуется медно-фосфорный (содержание фосфора – 6%). Он предназначается для соединений меди с медью, латунью или бронзой. По аналогии с мягкими, твёрдые припои также могут содержать в своем составе серебро. Так, для пайки труб из меди и медных сплавов достаточно 15% серебра, а вот для стыка медь-сталь необходимо не менее 35% серебра.

В сантехнике низкотемпературная пайка нашла широкое применение. Это вызвано тем, что при этой технике не происходит отжига меди и более высокая безопасность выполнения работ своими руками. В пайке газовых магистралей, систем отопления (высокие температуры) или холодильного оборудования используют преимущественно твердые припои по причине того, что это позволяет паять медь без флюса и исчезает необходимость промывки труб (особенно затруднителен такой процесс для газовых труб).

Флюс для пайки медных труб (чаще всего в виде жидкости или геля) наносят на поверхности, которые будут спаиваться до их сборки в узел. Более густые по консистенции флюсы носят название пасты. Их использование предупреждает проникновение в шов пузырьков воздуха.

Применяют флюсы и пасты для снятия окислов с места пайки, защиты от попадания в шов воздуха, улучшения адгезивных свойств соединения и повышению растекаемости припоя.

Газовая горелка для пайки с одноразовым баллоном

Газовая мини-горелка для пайки — это отличная альтернатива паяльнику, она незаменима в местах, где нет электроснабжения. Устройство способно работать от таких разновидностей газа, как: пропан-бутан, изобутан, метил ацетилен пропадиен (МАПП). Пропановой горелке для пайки, в отличие от паяльника с электрическим питанием, для достижения рабочей температуры необходимо всего лишь три секунды.

Несмотря на то что цена газовой горелки для пайки выше, чем её электрического аналога, она легче по весу и компактнее. В зависимости от количества одноразовых баллонов с газом устройство может использоваться в автономном режиме длительное время даже в лесу.

Устройство газового паяльника

Горелки газовые для пайки с одноразовыми баллонами могут быть оборудованы поджигом с помощью пьезоэлемента, и отличаться по конструкции. В основном горелки питаются от сменных баллонов, но работают и от стационарных источников с помощью переходников. Такое оборудование используется в основном для пайки стыков и участков медных труб, и других металлических изделий с низкой температурой плавки. В процессе пайки также используется кислота и твёрдый припой.

Как работает паяльник этого вида? При открытии клапана газ поступает в сопло и зажигается от пьезоэлемента или стороннего источника огня. С помощью регулировок вентиля пламя настраивается в тонкий язык синего пламени с высокой температурой на конце. Максимальная температура на обычном газе достигает 1600˚С, а при использовании метил ацетилена пропадиена (МАПП) температура может подниматься до 2400˚С. Стандартное сопло выполняется из нержавейки с наконечником из латуни или керамики. Но есть насадки на сопла, с гибкой основой которые позволяют менять направление пламени.

Область использования

Газовое оборудование подобного типа применяется для пайки медных изделий: соединение труб, пайка небольших трещин, соединение медного кабеля в муфтах, а также для ремонта плат с различными припоями.

Можно использовать горелку и для ремонта радиаторов как автомобильных, так и другого типа. Функция паяльника — это далеко не все возможности газового устройства.

В слесарном деле горелку используют для нагревания и раскручивания заржавевших болтов и других соединений.

С помощью температуры пламени можно отпускать твёрдый металл. Но наиболее широкое применение устройство получило в хозяйственном деле. Если вы предпочитаете отдых на природе, часто ходите в походы, вы охотник или рыбак, устройство для пайки станет незаменимым в природных условиях. С ним просто разжечь огонь, а в некоторых случаях даже разогреть еду. Охотники пользуются устройством для опаливания ощипанной птицы или некрупного кабанчика. А ведь изначально конструктор разрабатывал мини-горелку как устройство для пайки.

Виды газовых паяльников

Туристические

Самый распространённый вид горелок, обладающий низкими плавкими свойствами, и применяется в хозяйственных целях, а также в строительстве, где такое устройство заменяет строительный фен, но при этом является независимым от электросети. Недостатком таких горелок является неустойчивое пламя, что проявляется при наклонах и переворотах устройства в рабочем процессе. В горелках более дорогого класса такие манипуляции не влияют на стабильность огневого потока.

Для пайки такой вид горелок не используется. Основная их функция — розжиг костра или углей для барбекю, а также любого разогрева требующего открытого пламени. Растопить замёрзшие участки труб, или разогрев дизельных двигателей, а также разъединение сгонов на пакле, разогрев и снятие старой краски и ещё множества черновых работ.

Паяльники с турбонаддувом

Эжекторные паяльники имеют менее широкую направленность, но их цена выше туристических. Используются мастерами для обработки и изготовления изделий из цветных металлов. Генерация высокой температуры и регулировка пламени хорошо подходят для закаливания, а также пайки металлов или в других термических работах, где есть необходимость стабильно высокой температуры и огневого конуса с чётким контуром.

В зависимости от специфики применения горелки и сопла могут отличаться. Микрогазовая лампа для пайки используется в ремонте и изготовлении ювелирных украшений, и учитывая отсутствие подачи кислорода, позволяет филигранно выполнить тонкую работу. У среднего класса горелок толщина конуса пламени 3−9 миллиметров. Такой инструмент хорошо справляется с плавкой меди в кабельных муфтах, а также трубок из меди или алюминия.

Горелки с крупными соплами и высокой мощностью хорошо подойдут к таким отраслям, как художественная ковка, точное изгибание или штампование железа. Конкретно этот инструмент используют домашние умельцы как базу газовых горнов и печей для закалки сделанных собственными руками. Несмотря на возможные периодические вспышки газа в эжекторных паяльниках, в самом ядре, температура остаётся сравнительно стабильной. Контур предварительного подогрева газа делает устройство экономичным, позволяет быстро достигнуть рабочей мощности и более точно управлять температурой.

Высокотемпературный газовый паяльник

В этом типе газовой горелки вместо привычного пропанобутанового коктейля в качестве топлива применяется MAPP (метил ацетилена пропадиена) газ, а температура пламени достигает 2200−2400˚С. Практически вся энергия сосредотачивается в стабильном имеющем выраженную границу конусе. Применяется для прогрева, ковки и выгибания твёрдых сталей с высоким содержанием углерода, а также объёмных деталей. Выдаваемые качества помогают выдерживать технологию закалки и отпуска металла.

Горелки на MAPP газе способны паять и сваривать нержавеющую сталь, но не перегревать даже самые тонкие детали. Газ MAPP обладает низкой температурой кипения, это даёт возможность использовать горелку при температуре -20 °C, и даже без контура подогрева газа.

Характеристики газовых горелок

Учитывая, что понятие газовой лампы предполагает несколько видов устройств, то и параметры у них совершенно разные, и лишь в малой части технических возможностей будет сходство.

Частые параметры, на которых основывается выбор пользователя:

• Длительность автономной работы на одном баллоне
• Имеется ли подсос воздуха
• Материал изготовления сопла и его длина
• Вид соединения и тип баллона
• Возможность регулировки пламени
• Предельную температуру пламени
• Возможность управления одной рукой
• Наличие пьезоподжога

Технические особенности газовых горелок

• Мощность пламени — этот параметр зависит от вида предстоящих работ. Для того чтобы выпаять электронные элементы необходимы минимальные показатели, но при нагреве металла для сгибания или ковки необходима максимальная мощность.
• Форма факела — если использовать пламя для термоусадочных работ, или обработки пламенем больших участков применяется широкий факел, а вот для пайки применяется чётко очерченное пламя в виде иглы.
• Материал корпуса — корпус из пластика является бюджетным вариантом в отличие от металлического. Но во время нагревания сопла до максимальных температур и длительном использовании в таком режиме пластик может расплавиться.
• Стабильность пламени — в случае изменения угла положения корпуса до 45˚ и более пламя не гаснет, а позволяет работать в любом выбранном положении.
• Наличие сменных насадок — в основном такая комплектация актуальна для горелки паяльника. В комплект поставки входят сопла, которые выполняют ту или иную задачу.
• Особые требования — эти особенности учитываются при выборе туристической модели, а именно: форма конфорки, устойчивость конструкции, разогревание конкретного объёма жидкости за определённый промежуток времени, наличие ветрозащиты.

Типы присоединений к газовым баллончикам

Соединение резьбой — это наиболее надёжный вариант с максимальной герметичностью. Внутренняя резьба, нарезанная в корпусе горелки, накручивается на внешнюю резьбу, нарезанную на корпусе баллона.

Цанговое соединение — такая конструкция имеет широкий воротник с прорезанным боковым пазом и клапаном, выступающим по центру. Горелку необходимо плотно насадить на картридж так, чтобы совпали посадочные места, прижать и прокрутить.

Этот тип соединения самый популярный, и в отличие баллона-бочки, который не имеет клапана, цанговый баллон можно многократно отсоединять и присоединять. Использовав переходник с резьбой, на цанговый баллон можно насадить горелку с резьбовым соединением.

Какие бывают горелки для пайки медных труб и как их использовать

Основная задача во время обустройства трубопровода — гарантировать надёжное соединение составляющих элементов конструкции. Самым простым и надёжным способом долговечного соединения труб является капиллярная пайка, выполняемая при помощи соответствующих инструментов — паяльника для медных труб, трубореза, фаскоснимателя и расширителя. Вместо паяльника можно использовать газовую горелку для пайки медных труб, а в отдельных случаях строительный фен или простой паяльник.

Способы пайки труб и виды припоев

Суть процесса пайки заключается в скреплении элементов обустраиваемой конструкции с помощью добавления между ними расплавленного скрепляющего вещества — припоя. После остывания соединение получается неразборным, припой для пайки меди твёрдо фиксирует детали.

Температура, при которой плавится припой, должна быть ниже, чем соответствующий параметр скрепляемых элементов, причём капиллярный эффект позволяет достичь равномерного укладывания припоя по всей площади соприкосновения деталей.

Дополнительно для улучшения адгезии (поверхностного сцепления) элементов можно использовать флюсы и предварительно очищать поверхности.

Пайка медных трубок может осуществляться двумя способами:

1. При низкой температуре. Метод подходит для обустройства бытовых коммуникаций. Используется или твёрдый припой, разогретый свыше температуры 450°С, или мягкий — до 400°С.
2. При высокой температуре. Нужен для обустройства систем, подвергающихся большим нагрузкам. Температура применяемого припоя достигает 600-900°С.

Мягкие припои — это проволоки из легкоплавящихся металлов (олова, свинца, их сплавов; иногда добавляются серебро и другие элементы). Диаметр такой проволоки — 2-3 мм.

Твёрдые припои представляют собой стержни, характеризуются повышенной температурой плавления и способностью выдерживать высокое давление во время работы системы.

Особенной популярностью пользуются самофлюсующиеся припои из меди и фосфора с добавлением серебра. Такие вещества имеют улучшенные показатели деформации, они достаточно жароустойчивы (вплоть до 200°С), текучи, не провоцируют возникновение коррозии соединяемых элементов. Кроме того, такие соединения экологически безопасны. Благодаря присутствию в составе фосфора температура плавления меди уменьшается до 750°С; кроме того, эта смесь характеризуется одинаковыми температурными коэффициентами расширения с медью, а значит, конструкция не будет испытывать перегрузок в местах наложения швов.

Что нужно для пайки

Перед началом работ необходимо убедиться в наличии следующих устройств и веществ:

• инструменты для подготовки труб;
• флюс и припой для пайки медных труб;
• паяльник, газовая горелка или другие аппараты для подготовки припоя.

На первой стадии необходимо должным образом подготовить элементы будущей конструкции: с помощью трубореза обрезать трубы до нужной длины, посредством фаскоснимателей создать на концах изделий ровные фаски без заусенцев, используя труборасширитель, подогнать диаметр одной трубы так, чтобы в неё входила вторая.

Фаскосниматели выполняются в форме карандашей или круглыми. Последний вариант удобнее, но стоит дороже, а максимальный диаметр обрабатываемой поверхности — 3,6 мм.

Перед тем, как расширять трубу, её надо предварительно прогреть или отжечь, иначе неизбежны многочисленные механические повреждения, угрожающие дальнейшей герметичности трубопровода.

Изнутри трубы чистят с помощью ёршиков или мягких губок, снаружи — посредством щёток.

На сопло горелки для пайки медных труб надевается рефлектор, помогающий избежать теплопотерь и не допустить воспламенения находящихся поблизости горючих соединений. Поверхность пайки необходимо нагревать равномерно.

Разновидности газовых горелок

В целом, несмотря на широкий выбор горелок, все они состоят из одного набора базовых элементов:

• приспособления для фиксации и удержания баллонов с газом;
• форсунки;
• головки прибора;
• регулятора поступления газа, позволяющего избежать перерасхода топлива или недостаточного нагревания рабочей поверхности;
• редуктора горелки.

Кроме того, в зависимости от фирмы-производителя и марки изделия, горелки могут обеспечиваться дополнительными элементами, такими как наконечники, переходники и другие.

По температуре разогревания рабочей среды горелки подразделяются на:

• бытовые изделия (достигается температура горения газа 1000-1500°С);
• промышленные газовые горелки (соответствующий параметр — 1500-2000°С).

В зависимости от того, какая газовая смесь используется во время работы прибора, горелки подразделяют на:

• пропановые — самые распространённые инструменты, бывают универсальными и специального предназначения; характеризуются возможностью поджига с использованием пьезоэлементов и экономии поступающего газа;
• использующие MAPP-газ — их отличительная особенность — повышенная энергия сжигания газа при сохранении мягкости пламени, препятствующем повреждению трубы;
• ацетилен-кислородные — могут быть оснащены одноразовым газовым баллоном или работать стационарно; используются при работах на магистралях.

Для соединения припоем угловых конструкций и замыкающих элементов трубопровода используются газовые паяльники для медных труб.

Газовые горелки со стационарными и одноразовыми баллонами

Наиболее удобны для проведения работ горелки, оснащённые одноразовыми съёмными газовыми баллонами. В качестве топлива для таких горелок используются пропан, ацетилен и другие газовые смеси. Регуляция поступления газа на горение производится с помощью вращения расположенного на ручке горелки вентиля.

Достоинства горелок с одноразовыми баллонами:

• лёгкость переноски — горелку и баллон можно компактно уложить и перенести в любое место;
• простота использования — с инструментов удобно принимать необходимые для работы положения тела;
• отсутствие потребности в источнике электроэнергии;
• многозадачность — на одну рукоятку возможно крепить несколько разных сопел;
• возможность регулирования интенсивности пламени, следовательно, скорости нагревания элементов и припоя;
• безопасность работы — достигается за счёт использования обратных клапанов, в случае необходимости перекрывающих поступление газа;
• хороший результат пайки при соблюдении необходимых условий эксплуатации оборудования.

Недостаток таких устройств — необходимость замены баллона после каждого процесса пайки.
Преимущество стационарных горелок — более высокая температура пламени, при которой возможно расплавить большинство металлов и сплавов и получить соединение высокого качества.

При использовании горелок для пайки медных труб твердым припоем диаметр соединения можно уменьшить в два раза. В большинстве случаев рекомендуется для такой пайки выбирать ацетилен-кислородные устройства.

Выбор горелки

Инструмент следует выбирать в зависимости от предполагаемой сферы использования (коммерческого или в частном порядке), применения (пайки изделий, разрезания, прогревания, термической обработки, проведения работ на ветру), предпочитаемой фирмы (на рынке представлены изделия известных и не очень производителей из многих стран) и финансовых возможностей. Разумеется, чем больше цена, тем обычно выше качество горелки, но для частного пользования бывает достаточно и не очень дорогого инструмента.

Характеристики горелки, на которые надо обратить внимание при выборе:

• вид горелки — с инжектором или без него;
• мощность инструмента — чем больше, тем лучше;
• на каком топливе будет работать горелка — пропане, ацетилене и т.д.; некоторые горелки могут работать с несколькими видами газовых смесей, но они менее надёжны;
• назначение — для пайки, резки и т.п.;
• материалы, с которыми этой горелкой можно работать.

Правила пайки

Пайка медных трубок газовой горелкой — довольно опасная и ответственная процедура, требующая соблюдения некоторых правил:

1. Перед началом работы нужно очистить поверхности соединяемых элементов от смазки, грязи и других посторонних веществ. Использовать царапающие материалы для этого нельзя.
2. Чтобы воздух не проникал в шов, с целью улучшения плавкости припоя и поверхностного сцепления материалов на поверхность наносят высокотемпературные или низкотемпературные флюсы.
3. Нагревать элементы конструкции нужно равномерно, не допуская перегрева припоя и материала труб, ухудшающего соединение;
4. Между поверхностями соединяемых труб следует оставить зазор около 25-125 мкм;
5. По окончании пайки флюс во избежание коррозии нужно удалить.

Алгоритм пайки медных труб

При использовании мягкого припоя порядок действий следующий:

1. Подготавливают предварительно расширенную трубу и вторую, вставляемую в первую, стык в стык, дополнительно удостоверяясь в точности работы и наличии небольшого зазора между элементами.
2. На место соединения тонким слоем с помощью кисточки наносят флюс.
3. Горелкой равномерно прогревают элементы будущей конструкции до 300-400°С, ориентируясь на оттенок флюса: когда он меняет цвет на более тёмный, можно приступать к последней стадии и вносить припой.
4. Конец проволочного припоя заводят в зону стыка изделий, он плавится и продвигается по флюсу к месту образования шва. Для равномерности заполнения припоем зазора трубы во время работы с небольшой постоянной скорость поворачиваются вокруг собственной оси.
5. После окончания пайки готовому соединению дают остынуть, флюс удаляют с поверхности изделий.

Применение твёрдого припоя проводится в таком порядке:

1. Собирается, как и в первом случае, стык труб, после чего обрабатывается флюсом.
2. Соединяемый узел прогревается и устанавливается на жаропрочную поверхность.
3. На место крепления наносится подогреваемый грелкой припой. Его тоже нужно наносить равномерно, избегая перегревания конструкции.
4. Соединение поворачивается вокруг оси для равномерного заполнения припоем шва.
5. Спаянное соединение оставляется на месте до остывания, после чего остатки флюса удаляются.

Крайне важно соблюдать на всём протяжении работы технику безопасности: использовать защитные рукавицы, очки и другие элементы, не проводить работы с горелкой вблизи легковоспламеняющихся веществ.

Процесс пайки труб в целом несложен, его можно проводить как с участием специалистов, так и самостоятельно.

Разберем виды горелок для пайки и как ее правильно выбрать

Желание приобрести горелку для пайки имеет под собой определенную базу, то есть необходимость что-то сделать при помощи данного инструмента. Кто-то решил попробовать себя в качестве ювелира, кто-то осваивает специализацию электрика и понимает, что одного паяльника недостаточно, кто-то просто привык все чинить своими руками, начиная от автомобильного радиатора и заканчивая бытовой техникой.

Особенности конструкции горелок для пайки

Главное при работе газовым паяльником – само пламя: его температура и форма факела. За температуру отвечает применяемый газ, форма факела задается формой и размерами сопла.

Наиболее распространены горелки с использованием бытового газа, обеспечивающие максимальную температуру факела 1300 градусов Цельсия.

Существуют также ацетиленовые и бензиновые (точнее, бензино-воздушные). И те, и другие в домашних условиях применяют редко. Первые из-за того, что на бытовом уровне сложно (но возможно) обеспечить высокий уровень безопасности, вторые требуют приобретения или изготовления дополнительного оборудования.

Горелкой принято называть устройство вместе с резервуаром. Трубку с соплом, регуляторами и системой крепления к баллону правильно называть насадкой на газовую горелку, но часто продавец насадку презентует как горелку для пайки и указывает: без баллона.

Портативные газовые горелки для пайки

В отличие от привычного электропаяльника, пайка производится не разогретым жалом, а направленным факелом, который расплавляет припой. В некоторых горелках предусмотрена возможность пайки жалом за счет дополнительной комплектации, как, например, в приведенной на рисунке 1 портативной газовой горелке модели Gas Soldering Iron Pen. Выполнено устройство в стиле минимализма, но в качестве аварийного или не часто используемого подойдет.

Вариаций по дизайну, комплектации сменными наконечниками (соплами двух-трех размеров и сменным жалом), наличию или отсутствию пьезоподжига, плавной регулировке факела, установке дополнительных кнопок или рычажков для удобства эксплуатации – множество.

Но все их, благодаря габаритам (длина в пределах 20 см) и малому весу, объединяет понятие – горелки типа карандаш.

Корпус (включая заправляемый резервуар), он же ручка, выполнен из пластика, разумеется, рассчитанного на многократные циклы нагрева-остывания. Тем не менее, при активном пользовании (по отзывам тех, кто знает толк в пайке) со временем конструкция теряет жесткость, слегка разбалтывается.

Горелки для пайки на баллон

Можно приобрести горелку в виде насадки на баллон с газом. В качестве наглядного примера можно взять Stayer MASTER MaxTerm (рисунок 2). У приведенной модели цанговое соединение с баллоном, имеется пьезоподжиг и регулятор пламени. Сам баллон с газом в комплект поставки не входит, приобретается отдельно.

При покупке насадки следует уточнять, на какой газ рассчитана работа устройства. Если написано просто «газ» или «пропан/бутан», то подходит любая (в процентном соотношении) пропано-бутанная смесь. Иногда указан «бутан», значит, придется внимательно выбирать баллон с соответствующим содержимым. Зарубежные горелки рассчитаны на MAPP газ, с ним температура пламени выше, стоимость тоже, но расход меньше. Подмена газа, в лучшем случае, снизит отдачу, в худшем – приведет к выходу горелки из строя.

В самых продвинутых моделях для обеспечения заданного режима и удобства при работе имеются следующие возможности (все или некоторые):

• пьезоподжиг,
• регулятор уровня пламени,
• фиксатор горения,
• блокировка поджига,
• плавная регулировка угла наклона сопла.

Последняя из перечисленных опций встречается не часто, зато в инструкции на каждую горелку, насаживаемую на баллон, внесено предупреждение: в процессе работы баллон не должен отклоняться от вертикали более, чем на 45 градусов.

Иногда указывают вид пламени – вихревого или карандашного типа, причем, если не указано, то факел в форме карандаша. Вихревое пламя позволяет работать с твердосплавными припоями.

Что там с ценами?

Портативная горелка типа «Карандаш», в зависимости от производителя и дополнительной комплектации в виде насадок, может стоить от 400 руб. (без стоимости баллона с газом, стандартный 220 мл обычно около 100 руб.). Модель, показанная на рис. 1, стоит около 800 рублей. В качестве замены электрическому паяльнику представляет почти идеальный вариант. Встречаются варианты стоимостью значительно ниже приведенной, вполне работоспособные, но, как правило, неизвестного производителя. Можно рискнуть и взять (если не планируется срочная и ответственная работа).

Для отдельно взятых, без газовых баллончиков, горелок для пайки ценовой диапазон почти безграничен. Простейшие горелки с возможностью подсоединения к источнику газа и вентилем регулировки струи (рис. 3) нормального качества стоят от 200 рублей. Для точных работ почти не используются. Это, скорее, штука универсальная: что-то, но не все, подпаять, что-то прогреть и изогнуть или присадить. Применение найдется. Но для грамотной пайки нужна соответствующая горелка с целевыми приспособлениями, удобная и надежная.

Более эргономичное устройство (рис. 2) оценивается немного выше, как и большинство моделей Stayer MASTER MaxTerm, в пределах 400-600 рублей. Обычно продаются в пластиковой прозрачной (с одной стороны) упаковке, так что сразу видно, что именно входит в комплект помимо самой горелки.

Если планируется приобретение такой газовой горелки для пайки, чтоб и самому не пожалеть, и сыну в наследство оставить, следует выбирать проверенные марки.

Например, газовая горелка-паяльник DAYREX DR-22 в кейсе, то есть с комплектом насадок, стоимостью около 2500 руб. – отличный выбор и для дома, и для профессионального применения. Производятся в Китае, около десяти модификаций.

Горелка-паяльник TS 2200 BernzOmatic с комплектом насадок и приспособлений также около двух с половиной тысяч рублей. Более продвинутые и, как правило, более мощные, модели этой фирмы, рассчитанные на профессионалов, стоят раза в два-три дороже. Но если аппарат приобретается с целью, например, профессионального ремонта холодильников, кондиционеров или другой климатической техники, то потраченные 5-7 тысяч рублей за почти вечную и удобную в работе горелку себя быстро оправдают. На горелки фирмы BernzОmatic (США) исключительно «пятизвездочные» отзывы.

В этот список можно включить также газовый паяльник DREMEL 2000 VERSATIP, многофункциональный, как и два приведенных выше, но несколько уступающий им.

Для наглядности сведем некоторые характеристики и цены (усредненные) горелок для пайки в таблицу по фирмам-изготовителям:

В таблицу не вошли супер недорогие аппараты, поскольку их происхождение не всегда известно. Иногда встречаются горелки-карандаши по цене 100 рублей, и это должно насторожить, а не обрадовать: никаких гарантий, что с таким прибором работать безопасно.

Под фирменным названием может скрываться аналог, произведенный в Китае. Стоимость значительно меньше, но технология производства соблюдена.

Ниже приведено несколько фото, показывающих общий вид, варианты поставки и комплектации отдельных моделей.

Критерии выбора

К выбору модели горелки следует подходить так же, как к выбору любого другого рабочего инструмента с учетом некоторых особенностей:

• она должна удобно лежать в руке,
• легко включаться, управляться и выключаться,
• иметь пьезоподжиг (это в характеристиках указывают обязательно) – по желанию,
• обеспечивать возможность регулировки пламени в процессе работы одной рукой,
• если горелка на баллон, иметь регулируемый угол наклона сопла.

На заявленной в характеристиках максимальной температуре можно не зацикливаться: где 700-900 градусов, необходимых для твердых припоев, и где 1300?

Горелка газовая для процесса пайки медных труб: виды и особенности применения

При монтаже трубопровода важно обеспечить надежное сцепление элементов системы. Капиллярная пайка является наиболее распространенным способом соединения труб. Для выполнения работ необходим специальный инструмент – труборез, фаскосниматель, расширитель, а также паяльник для медных труб. Функции последнего может выполнять специальная газовая горелка, иногда строительный фен либо электрический паяльник.

Газовые горелки для пайки труб из меди бывают разных видов

Обзор метода пайки и припоя

Пайка – это получение неразделимого соединения путем ввода припоя между деталями. Припой имеет температуру плавления ниже, чем у соединяемых деталей и благодаря капиллярному эффекту равномерно распределяется по поверхности медных труб независимо от их положения. Повысить коэффициент адгезии и улучшить пайку позволяет применение флюсов и зачистка соединяемых поверхностей. Различают два метода пайки медных труб:

1. Низкотемпературный – используется для бытовых систем. Соединение происходит при пайке твердым припоем с температурой выше 450 °С, мягким припоем – менее 400 °С.
2. Высокотемпературный – применяется для систем со значительной нагрузкой. Плавление припоя происходит при температуре 600-900 °С.

Мягкий припой представляет собой проволоку диаметром от 2 до 3 мм, изготовленную из свинца, олова, сплавов из них, иногда с добавлением серебра или других элементов. Твердый припой выполняется в виде стержней. Соединение с его применением отличается стойкостью к высоким температурам и давлению.

Для соединения труб из меди применяют мягкий и твердый припой

Распространены также самофлюсующиеся медно-фосфорные припои, содержащие серебро. Они отличаются более высокими деформационными характеристиками, жаростойкостью (до 200 °С), безопасностью для окружающей среды, улучшенной текучестью и не вызывают коррозию. Добавление фосфора позволяет снизить до 750 °С температуру плавления меди, а практически равные коэффициенты температурного расширения меди и припоя повышают прочность соединения.

Оборудование для пайки

Для проведения пайки необходимы:

• инструмент для труб;
• припой, использующийся для пайки;
• паяльник (газовая горелка), расплавляющий припой.

Перед соединением проводятся подготовительные работы для пайки медных труб. Инструменты выбираются исходя из максимального диаметра применяемой трубы и вида вещества, которое будет в ней при эксплуатации.

Для разрезания изделия перпендикулярно оси используется труборез. Удалить заусенцы с внешних и внутренних краев для облегчения всовывания труб друг в друга можно при помощи фаскоснимателей. Они бывают в круглом корпусе и в виде карандаша. Более удобен круглый инструмент, но он дороже и ограничен диаметром трубы в 0,36 см.

Для монтажа медного трубопровода понадобится и такой инструмент, как труборез

Конец одной трубы, в которую будет помещен конец другой, должен быть расширен с помощью труборасширителя на глубину, равную ее диаметру.

Важно! Труба, которую расширяют, должна быть мягкая либо отожженная.

Подготовка внутренней поверхности медных труб производится специальными губками или ершиками. Внешняя сторона обрабатывается щетками. Нагрев поверхности по всей площади соединения выполняется горелкой для пайки медных труб. На ее сопло устанавливается рефлектор для предотвращения потерь тепла и защиты близлежащих горючих материалов.

Виды газовых горелок

Газовые горелки для пайки медных труб – это оборудование, состоящее из:

• узла для крепления газового баллона;
• форсунки;
• приборной головки;
• устройства для регулировки подачи газа;
• редуктора.

Разные модели горелок для пайки медных труб могут оснащаться вспомогательными деталями – переходниками, наконечниками и т. д. По критерию применяемой горючей смеси данное оборудование делится на:

• пропановые горелки для пайки медных труб;
• инструмент, использующий MAPP-газ.

По техническим возможностям различают: бытовые газовые горелки (температура пламени от 1000 до 1500 °С) и промышленные (температура пламени от 1500 до 2000 °С).

Газовые горелки различаются типом потребляемого топлива и назначением

Также можно выделить ацетилен-кислородные горелки; с баллоном для одноразового применения либо на стационарной основе. Это оборудование позволяет обеспечить высоконадежное соединение магистралей и составных частей разных систем твердым и мягким припоем.

Пропановая горелка бывает универсальная и специального назначения. Она обычно оснащена функцией пьезоэлектрического поджига, режимом экономии газа и его подачи. Горелка для пайки медных труб с использованием MAPP-газа эффективнее, чем пропановая благодаря высокой энергии сжигания. Несмотря на достаточно высокую температуру горения, пламя мягкое и не пережигает материал трубы.

Пайка краевых и угловых мест производится газовым паяльником для медных труб.

Горелки с одноразовым и стационарным баллоном

Самое компактное оборудование для пайки медных труб – газовая горелка с одноразовым баллоном. Для топлива можно использовать ацетилен, пропан или другие смеси газа. На ручке горелки находится вентиль, регулирующий подачу горючего. Преимущества использования такого устройства для пайки медных изделий:

1. Простота: нет надобности в источнике электропитания, оборудование является удобным в эксплуатации.
2. Многофункциональность: на одну рукоятку подходят до пяти различных сопел.
3. Мобильность: есть возможность регулировки мощности пламени, положения относительно соединения, скорости нагрева.
4. Безопасность: инструмент оборудован обратными клапанами, которые при необходимости блокируют подачу газа.
5. Высокое качество: соединения будут прочными и долговечными, если выполнять условия технологии сварки газовыми горелками.

Газовые горелки со стационарным баллоном позволяют получить высококачественное соединение. Их пламя способно расплавить практически все металлы, которые используются в промышленности.

Горелка с одноразовым баллоном — это удобное и легкое в обращении оборудование

Важно! Диаметр соединения получается в два раза ниже, если проводить пайку медных труб твердым припоем. Горелки для этой технологии можно выбрать ацетилен-кислородные.

Особенности выбора газовых горелок

Выбор газового оборудования для проведения пайки медных труб достаточно велик. На рынке представлены многие производители, например, Rems, Rothenberger и др. Диапазон цен широкий и зависит от модели.

Функции горелки предполагают не только пайку, но и резку металла, разморозку, обработку при высоких температурах, обогрев. Пропановая горелка удобна при работах на ветру.

Инструмент выбирают по таким характеристикам:

• тип горелки: инжекторная, безинжекторная;
• мощность: чем она больше, тем эффективнее работа с толстостенными трубами;
• вид газа: например, пропановая, ацетиленовая. Некоторые горелки многофункциональные и могут быть использованы с другим газом. Рекомендуется приобретать инструмент, работающий на одном виде топлива. Пропановая горелка используется в основном в промышленности.
• предназначение: если горелка произведена для пайки, то она не очень пригодна для резки;
• материал изделий, подлежащих обработке.

Выполнение пайки медных труб требует соблюдения правил техники безопасности: надевать защитные перчатки, которые сохранят руки от ожогов; проводить работы в проветриваемом помещении с хорошей вентиляцией; перед проверкой соединения убедиться, что оно остыло.

Выбор горелки в первую очередь зависит от целей, которые стоят перед мастером

Некоторые правила проведения пайки

Чистота поверхности является важным условием проведения надежной пайки. Запрещено для зачистки использовать абразивные материалы. На поверхности не должны попадать масла, грязь, смазки и т. д., поскольку это будет препятствовать смачиванию, попаданию припоя в соединение. После вставки одной трубы в другую должен оставаться зазор в 25-125 мкм между наружной и внутренней стенками.

Для предотвращения попадания воздуха в шов, снятия окислов, повышения текучести припоя, улучшения адгезии применяют флюсы либо пасты. Они бывают высокотемпературные (более 450 °С) и низкотемпературные (до 450 °С). Флюс для пайки медных труб наносится кисточкой равномерным тонким слоем.

Нагрев труб проводится по всей длине и окружности соединения, распределяя теплоту равномерно. Пламя горелки следует несколько уменьшить, поскольку перегрев усиливает взаимодействие припоя с металлом, а это отрицательно сказывается на сроке службы соединения. Одновременное введение припоя и пламени в зону пайки приведет к неравномерному нагреву. В соединение под действием капиллярных сил попадает разогретый припой.

Важно! После завершения процесса пайки остатки флюса следует удалить для предотвращения протечек и коррозии металла.

Поэтапная пайка стыка труб

При пайке мягким припоем процесс имеет следующую последовательность:

• собирается обработанный и расширенный под раструб стык;
• на внутреннюю зону раструба и внешнюю поверхность медной трубы наносится флюс и собирается трубный узел;
• оборудованием для пайки медных труб прогревается до 300-400 °С место стыка. Контроль температуры прогрева происходит по цвету флюса: только он станет темнеть – необходимо брать припой.
• раскрутив проволочный припой, его конец вносится в зону пайки. При соприкосновении с нагретой трубой он плавится, скользит по флюсу к месту шва, заполняет пространство между раструбом и трубой. В процессе пайки труба поворачивается.

Во время процесса пайки на шве может образовываться наплыв из разогретой массы припоя.

Каждый метод пайки имеет свои правила и особенности

При высокотемпературной пайке медных труб, используя твердый припой, процесс отличается на стадии его плавления:

• собирается и обрабатывается флюсом узел стыка;
• используя необходимое оборудование, конструкция нагревается и помещается на жаростойкую поверхность;
• в место стыка раструба и трубы вводится припой, который разогревается газовой горелкой;
• труба слегка проворачивается и припой, размягченный горелкой, наматывается на последующую часть стыка до получения кольцевого шва.

Герметичность и качество пайки медных деталей зависит от физических характеристик соединения и процесса пайки. Состыковку труб с помощью газовых горелок можно проводить самостоятельно; соединения повышенной прочности выполняются специальным оборудованием.