Meloci.ru

Как паять медные шины

Пайка латунных труб

Пайка латунных труб газовой горелкой, оловянно-свинцовыми и другими припоями распространена, но выполнять её самостоятельности решаются немногие. В действительности, паять латунные трубы можно и в домашних условиях.

Основы пайки

Пайка предназначена для получения неразъёмных соединений. Её выполняют, вводя между соединяемыми элементами расплавленный припой. Пайку используют для соединения разнородных металлов, иногда она — единственный допустимый способ крепления.

Нередко пайку путают со сваркой, но схож у этих методов соединения только результат работы. При сварке плавят основной материал, а при пайке — связующий металл (обрабатываемые детали сохраняют целостность). Метод пайки применяют и для работы с мелкими деталями, т.к. они не деформируются и сохраняют структуру.

Пайка — распространённый способ создания неразъёмных соединений. Её активно используют для соединения медных труб в холодильной технике, теплообменниках и прочем оборудовании. Также пайка используется для соединения латунных труб.

Особенности пайки латунных труб

Чаще всего паяльник используют при работе со сплавом меди и цинка — латунью. Она встречается в промышленности и домашнем хозяйстве, из неё делают радиаторы и трубы.

Для пайки латунных труб нужен подходящий флюс. Канифольно-спиртовые флюсы для этой цели не подходят, т.к. неспособны удалять оксидную плёнку с поверхности латуни. Хорошим выбором станут флюсы с содержанием буры или фторобората калия. Их содержание в растворе составляет примерно пять процентов.

Значение имеет и припой. Плавка латунных труб с высоким содержанием меди может выполняться с помощью серебреных и медно-фосфорных компонентов. Учитывайте, что при использовании таких припоев латуни интенсивно испаряются, поэтому паять нужно в условиях высокого нагрева.

В некоторых случаях используют латунь с меньшей температурой плавления, чем у сплава, из которого изготовлены трубы. Паяют латунные трубы и твёрдым припоем, например, медным L-CuP6. Твёрдый припой даст лучший результат и обеспечит большую прочность соединения.

Для пайки латуни с высоким содержанием меди используют припои ПСр72, Пср45, ПСр12, ВСр40. Для соединения латуни с большим количеством цинка подойдёт ПСр40.

Подготовка припоя и флюса

Изготовить припой и флюс вы можете самостоятельно. Сделать припой можно, взяв медь и серебро в соотношение два к одному. Положите их в тигель и расплавьте газовой горелкой. Не забывайте помешивать образуемую смесь. Когда она станет однородной, поместите емкость в холодной воду. Затем содержимое емкости нарезают или применяют в виде стружки.

Для изготовления флюса нужны бура для пайки латуни и борная кислота. Возьмите их в соотношении один к одному и залейте водой. На 20 грамм требуется 250 мл воды.

Как паять латунь в домашних условиях

Пайка латунных труб в домашних условиях не вызовет у вас сложностей. Чтобы выполнить такую работу, вам не потребуются специальные инструменты — достаточно газовой горелки (а в некоторых случаях и паяльника), припоя, флюса и бура. Последние два элемента требуются, чтобы шов не был слабым.

Рекомендации по выполнению пайки латунных труб:

  • Паяйте на теплостойком материале. Обрабатываемые трубы в местах соединения намочите флюсом и нанесите припой. Начните их греть;
  • Прогревайте трубы постепенно — это нужно для прочного сцепления припоя с трубами. Затем нагрейте трубы до появления красного оттенка;
  • Припой легко затекает в зазоры и прочно спаивает трубы между собой. Обратите внимание на разницу между температурой плавления припоя и латуни. Если она невелика, не перегревайте материал;
  • Промойте трубы от флюса.

Таким образом вы получите прочное сцепление латунных труб, которые прослужат вам многие годы.

Народные советы по пайке алюминия

Проблемы, связанные с пайкой алюминия объясняются тем, что поверхность этого металла покрыта тонкой, эластичной и весьма прочной пленкой окисла – Al2O3. Удалить ее механическими методами не удается, т.к. при соприкосновении чистой поверхности алюминия с воздухом или водой, он моментально опять покрывается пленкой окисла. Обычные флюсы не растворяют окись.

Для механической очистки от окисла рекомендуют зачищать поверхность под пленкой масла, но в этом случае масло должно быть совершенно обезвожено, для чего его надо в течение некоторого времени прогреть при температуре 150-200°C.

Рекомендуется применять минеральные масла, лучше вакуумные ВМ-1, ВМ-4.

Есть советы применять для этой цели ружейное щелочное масло, на сколько оно эффективно, трудно сказать, т.к. вероятно, если масло содержит щелочь, то и воду тоже. Существуют паяльники, у которых на жале укреплен для зачистки стальной скребок.

Предлагается также зачистка поверхности с помощью грубых железных опилок, которые растираются по поверхности под слоем масла или канифоли жалом паяльника совместно с припоем, опилки здесь выполняют роль абразива, одновременно происходит облуживание, я пробовал этот способ, соединение получается непрочное, по-видимому вследствие точечного облуживания алюминия.

Вероятно, более надежную пайку можно получить, облуживая алюминий по подслою меди, нанесенному на поверхность алюминия электролитически. Возможно, для тех же целей может служить и подслой цинка, нанесенного также, как в рецепте по хромированию алюминия. Более надежно пленка окисла удаляется при помощи специальных активных флюсов.

Хорошо также сочетать механическую обработку поверхности с применением активных флюсов.

Ниже приведенны рецепты некоторых флюсов.

1. Олеиновая к-та 20 г. Йодистый литий (LiI) 2-3 г. ж. Химия и Жизнь, 11/1988, стр. 78

2. Хлористый цинк (ZnCl2) 85 % 90 % 95 % Хлористый аммоний (NH4Cl) 10 % 8 % – Фтористый натрий (NaF) 5 % 2 % 5 %

3. Хлористый натрий (NaCl) 6,5 % Сернокислый натрий (Na2SO4) 4 % Хлористый литий (LiCl) 23,5 % Хлористый калий (KCl) 56 % Криолит (Na3AlF6) 10 %

Читать еще:  Какие шины для шкоды рапид

4. Флюс Ф59А Кадмий борфторид (Cd[BF4]2) 10 % Цинк борфторид (Zn[BF4]2) 3 % Аммоний борфтрид (NH4BF4) 5 % Триэтаноламин 82 %

5. Натрий фтористый (NaF) 10 % Цинк хлористый (ZnCl2) 3 % Литий хлористый (LiCl) 5 % Калий хлористый (KCl) 82 %

6. . К известным методам пайки алюминия я предлагаю добавить еще один, очень простой. Зачищенное и обезжиренное место пайки покрывают с помощью паяльника тонким слоем канифоли, а затем сразу же натирают таблеткой анальгина (бенальгина). После этого облуживают поверхность припоем ПОС-50 (или близким к нему), прижимая к ней с небольшим усилием жало слегка перегретого паяльника. С облуженного места ацетоном смывают остатки флюса, еще раз осторожно прогревают и снова смывают флюс. Спаивание деталей производят обычным образом.

А. ГЛОТОВ с. Галиевка Воронежской обл. (Радио 5-86, с.37)

7. Отрывок из книги о спайке алюминиевых проводов с медными способом погружения в ванну с припоем. Ниже приводится описание операций по выполнению соединений.

С концов катушек из алюминиевого провода удаляют эмалевую изоляцию на длине 60-70 мм, с концов медных проводов удаляют оплетку и резиновую изоляцию на длине 35-40 мм, оголенные жилы зачищают до блеска.

Удаление эмали с проводов диаметром до 1 мм выполняют ножом, с проводов диаметром свыше 1мм – металлическими щетками, вращающимися навстречу друг другу. Эти щетки диаметром 250-300 мм набирают из стальных проволок диаметром 0,08-0,1 мм, выступающих из оправки на длину 50-60 мм; вращение каждой щетки производится от электродвигателя мощностью 0,6 квт с частотой вращения 3 000 об/мин. Окончательную зачистку производят стеклянной шлифовальной шкуркой.

Зачищенные концы тщательно протирают бязевым тампоном, смоченным ацетоном или бензином. Перерыв между зачисткой и лужением или сваркой не должен превышать 2-3 ч.

Лужению подвергают все зачищенные концы проводов, за исключением свариваемых контактным нагревом. Концы алюминиевых катушек окунают в ванну с флюсом Ф59А, а концы медных проводов (выводов) – с флюсом КСп. Затем концы погружают в ванну с расплавленным припоем П250А с температурой 310-320 °С или П300А с температурой 370-380 °С на 3-10 сек до прекращения пара и дыма.

Облуженные концы стряхивают для удаления излишков припоя, не позже чем через 1-1,5 ч очищают волосяной щеткой от остатков флюса Ф59А, промывают сначала в горячей проточной воде, затем в холодной проточной воде и протирают насухо чистым бязевым тампоном. Остатки флюса КCп после лужения не удаляют. Лучше всего паять алюминий с помощью специального ультрозвукового паяльника.

Способы пайки алюминиевых проводов

Несмотря на то, что в современном строительстве при производстве электротехнических работ алюминиевые кабели все чаще вытесняются медными, алюминий остается незаменимым материалом при изготовлении проводов и кабелей большого сечения.

Причины этого лежат на поверхности – удельное электрическое сопротивление алюминия больше, чем у меди примерно в полтора раза, а объемный вес меньше в три раза.

При большом сечении проводника, когда вес важнее прочности, выбор в пользу алюминия очевиден. Площадь сечения алюминиевого проводника будет больше, чем у медного в полтора раза, и при этом алюминиевый все равно будет в два раза легче медного. Для соединения проводов среди прочих методов применяют пайку.

Методы спаивания

Проблемой при использовании алюминиевых проводников является их быстрое окисление. Пленка оксида оказывает значительное препятствие прохождению электрического тока при соединениях. Для этого скрутки алюминиевых проводов пропаивают.

Паять алюминиевые провода в распределительной коробке можно, пользуясь паяльником или газовой горелкой. Применять паяльник сложнее из-за невозможности точно осуществить нагрев до необходимой температуры. А для алюминия перегрев так же неприемлем, как и недогрев.

Металл обладает большой теплопроводностью, и изоляция на большом участке от места пайки может просто оплавиться.

Газовой горелкой регулировать температуру нагрева проще, но ею долго осуществлять подготовку поверхности. Тем не менее, именно горелку нужно будет применять, если необходимо припаять какие-либо массивные детали друг к другу. В любом случае, при пайке алюминиевых проводов нужна их подготовка.

Предварительная обработка

Сложность при пайке заключается в том, что сам алюминий является очень легкоплавким материалом (660 ℃) и при неосторожном нагреве он может расплавиться.

Еще одним фактором, затрудняющим пайку алюминиевых проводов, является быстрое окисление на воздухе.

Окисная пленка на поверхности материала надежно защищает алюминий от воздействия всевозможных внешних факторов, но она же препятствует адгезии припоя с материалом, и ее нужно обязательно удалять.

Механически снять пленку оксида в обычных условиях практически невозможно. Материал моментально окисляется и покрывается новой пленкой. Можно механически удалить окисную пленку под слоем масла.

Но масло перед этим нужно прокалить до 200 ℃, чтобы удалить из него активный кислород, который может там присутствовать. Этот способ очень неудобен в домашних условиях и трудоемок.

Поэтому концы алюминиевых проводников необходимо облудить перед пайкой. Использование канифоли или большинства других флюсов не даст результата из-за высокой химической стойкости оксидной пленки. Она не растворяется даже органическими кислотами.

Чтобы облудить провода, необходимо использовать одновременно специальный флюс и механический способ.

Конечно же, делать это надо до того, как провода скручены, иначе механически очистить всю поверхность провода не удастся. Только облуженные концы можно скрутить друг с другом и спаять.

Работа паяльником

Для того чтобы запаять алюминий паяльником, существует несколько способов, суть которых заключается в том, чтобы производить очистку сразу под слоем флюса при непосредственном контакте с расплавленным припоем.

Первый способ заключается в том, что алюминиевые проводники, перед тем как припаивать, зачищают горячим облуженным паяльником, используя смесь канифоли и стальных опилок.

Читать еще:  Какие зимние шины лучше для сибири

Опилки оказывают абразивное действие, канифоль удаляет все примеси и сразу же очищенные участки покрываются припоем, который должен быть на жале паяльника.

Второй способ предполагает зачистку алюминиевого провода об наждачную бумагу средней зернистости непосредственно под воздействием горячего паяльника с припоем и флюсом.

Газовой горелкой

Обработка газовой горелкой производится, когда детали находятся в таком положении относительно друг друга, при котором они будут эксплуатироваться. Обработка плавно переходит в сам процесс пайки.

Происходит это следующим образом:

  • горелкой нагреваются поверхности алюминиевых деталей;
  • по достижению температуры, при которой металл восстанавливается из оксида, пленка механически счищается;
  • под воздействием пламени детали покрываются флюсом, и в зону пайки вносится припой.

Если детали толстые, то кромки их необходимо разделать под углом 45°. Обычно разогрев происходит до температуры плавления олова, когда припой растекается и заполняет желобок скрутки.

Отличия технологии при использовании флюса

Благодаря достижениям современной науки и техники, получены составы флюсов для алюминия, которые активно растворяют оксидную пленку и защищают материал от дальнейшего окисления.

Примерами таких препаратов могут служить составы с маркировкой Ф-59А и Ф-61А. Буква А означает, что эти составы предназначены для пайки алюминия.

При использовании этих флюсов пайка алюминиевых проводов значительно облегчается. Достаточно просто обработать флюсом уже готовую скрутку, даже не нагревая ее, а потом, прогрев паяльником или горелкой, наложить припой.

Он растечется по всей поверхности проводов и хорошо прилипнет, обеспечивая прочное и электропроводное паяное соединение.

Особенности пайки многожильных проводов

Многожильные провода необходимо паять только с применением специального флюса, так как механическая обработка их практически невозможна. Технология пайки отличается тем, что каждый проводок нужно сначала хорошо обработать флюсом.

Для этого пучок придется раскрутить и распушить. После обработки каждый тонкий проводок жилы покрывают припоем и скручивают жгут. После этого делают скрутку двух концов и пропаивают ее.

Можно ли соединять с медью

Нередко возникают ситуации, когда необходимо соединить алюминиевый провод с медным. Это, пожалуй, единственный случай, когда пайка не может использоваться.

Все дело в самом алюминии. Он вообще не может припаиваться к другим металлам из-за своих физических и химических свойств. При соединении с медью напрямую, между этими двумя активными металлами возникает электрохимическая коррозия, которая быстро уничтожит соединение.

А если их спаять, используя нейтральный к обоим материалам припой, то разный коэффициент температурного расширения металлов быстро разрушит спаянный контакт. Ведь при прохождении тока через проводник, он непременно будет нагреваться, а после отключения – остывать.

Техника безопасности

Техника безопасности при пайке алюминиевых проводов сводится к соблюдению общих мер предосторожности при работе с электрическими нагревательными приборами, с открытым пламенем и с агрессивными жидкостями, примером которых могут стать флюсы.

Недопустимо использование неисправных паяльников с нарушенной изоляцией, с мощностью более необходимой.

Запрещается использование горелок вблизи легковозгораемых предметов. При работе в помещениях должна быть правильно организована принудительная вентиляция.

Сложности при спаивании проводов из алюминия

Основной сложностью при спайке проводов из алюминия, как указано выше, является наличие оксидной пленки на поверхности металла. Борьба с ней сильно замедляет процесс пайки.

А если учесть, что провода из алюминия сейчас используются в основном для прокладки наружной силовой проводки, становится очевидным, что обычным паяльником и наждачной бумагой в этом случае не обойтись. Для соединения таких проводов все чаще применяется сварка.

Страница 6 из 16

При описании технологии сварки применены термины, изложенные в § 3.
Для проводников тока применяют медь марки МО с содержанием меди 99,95% или марки Ml с содержанием меди 99,90% по ГОСТ 434-71.
Промышленность выпускает шины прямоугольные, круглые и профиля «труба круглая» по ГОСТ 617-72.

Сварка меди благодаря ее физико-химическим свойствам вызывает значительные трудности. Медь обладает высокой теплопроводностью (почти в 2 раза превышающей теплопроводность алюминия и в 5 раз теплопроводность стали), поэтому при сварке приходится применять более мощные источники сварочного тока или выполнять сварку с предварительным разогревом шин.
Повышенная жидкотекучесть меди затрудняет процесс формирования шва, особенно в вертикальном положении, и делает сварку невозможной в потолочном положении.
На воздухе, при нормальной температуре, химическая активность меди невелика, и только при наличии влаги и сернистого газа она покрывается зеленовато-серой пленкой сернокислой соли, предохраняющей металл от дальнейшего окисления.
При нагреве до +300°С медь начинает активно соединяться с кислородом воздуха, образуя окись меди СuО (черный кристаллический порошок) и закись меди CuO2 (темно-красный кристаллический порошок), которые, соединяясь с медью, дают эвтектику*, обладающую плохими литейными качествами, что затрудняет образование плотного шва без пор. Наличие в сплаве окиси и закиси меди снижает прочность сварочного соединения.
*Эвтектика – смесь веществ, которая имеет наиболее низкую температуру плавления или таяния по сравнению со смесями тех же веществ, взятых в других соотношениях.

Расплавленная медь хорошо растворяет водород, а при наличии в расплаве закиси меди водород, реагируя с кислородом закиси меди, образует водяные пары, которые ухудшают качество шва, способствуя образованию пор и волосяных трещин в металле («водородная болезнь»).
Для повышения качества при сварке меди следует принимать меры против проникновения в сварочную ванну вредных для меди газов и влаги, ухудшающих сварной шов.
Для защиты сварочной ванны служат флюсы, которые, находясь во время сварки в расплавленном состоянии, растворяют пленку окиси, превращая ее в легкоплавкий шлак, а также защитные газы.
При выборе того или иного способа сварки учитывают требования, предъявляемые к сварным соединениям,
объем предстоящих работ, наличие аппаратуры и мате риалов.
Соединение вне зависимости от способа сварки должно быть охлаждено водой после окончания сварки для повышения пластичности и сохранения мелкозернистости шва.

Читать еще:  Летние шины на киа рио какие лучше

Сварка угольным электродом.

Медь при расплавлении обладает высокой жидкотекучестью, поэтому сварку угольным электродом приходится вести в нижнем положении и тщательно заформовывать место сварки с помощью подкладок и брусков. Для обеспечения провара корня и формования обратной стороны шва в подкладках делают канавки, а в формующих брусках – лунки.
Таблица 15

Сварку выполняют на постоянном токе на прямой полярности (минус источника тока на электроде). На шинах толщиной 12 мм и выше разделывают кромки под углом 25е. При толщине 10 мм и ниже разделку кромок не выполняют.
Зазор между торцами шин, глубина и ширина канавок в подкладке приведены в табл. 15. Перед сваркой торцы шин и присадочный металл очищают от пленки окиси и загрязнений, после чего обезжиривают чистым бензином, ацетоном или уайт-спиритом. Очистку производят чистыми и обезжиренными проволочными щетками из проволоки диаметром 0,15 мм. В качестве присадочного металла применяют проволоку из меди марки МО или Ml.
Диаметр проволоки принимают в зависимости от толщины свариваемого металла. Вместо проволоки можно применять прутки квадратного сечения, нарезанные из медных шин или листов, при этом сторону квадрата принимают равной рекомендуемому в таблице диаметру. При сварке шин толщиной 12- 15 мм и выше укладывают в корень шва проволоку из бронзы марки БрКМцЗ-1 диаметром 2-3 мм и добавляют немного медно-фосфористого припоя. Это способствует повышению качества сварного соединения (уменьшает вероятность образования трещин в сварных швах).
Для удаления пленки окиси с поверхности свариваемых шин, а также защиты жидкой сварочной ванны от окисления в процессе сварки применяют флюсы.
При сварке угольным электродом применяют флюс «борный шлак», состоящий из 95% переплавленной буры (Na2B407) и 5% металлического магния (Mg) в порошке. При отсутствии магния иногда применяют р качестве флюса и одну переплавленную буру, однако это ухудшает качество сварки. Для приготовления этого флюса сначала прокаливают буру в тигле при температуре 200-300°С. Тигель загружают на 7з> так как при прокаливании бура вспучивается.
После прокаливания буру смешивают с порошком металлического магния и плавят при температуре 750- 800°С. После расплавления всего объема борного шлака его выливают на лист из нержавеющей стали и прикрывают листовым асбестом, так как он при остывании трескается и куски его разлетаются в разные стороны. Остывший флюс размалывают и просеивают через сито, имеющее не менее 1000 отверстий на 1 см 2 . Для приготовления флюса нельзя применять непрокаленную буру, разводить флюс в воде или в жидком стекле, так как в этих случаях в сварочную ванну будет вноситься дополнительно влага. Флюс в виде сухого порошка наносят на кромки свариваемых медных шин и на присадочный пруток. При сварке часть флюса сдувается дугой, поэтому сварщик в процессе сварки., опуская присадочный пруток в сосуд с порошком флюса, переносит его в сварочную ванну. К разогретому концу присадочного прутка порошок флюса прилипает в виде Шарика.

Шины толщиной до 6 мм сваривают за один проход без предварительного разогрева. При шинах толщиной 8, 10, 12 мм и более применяют предварительный разогрев кромок шин, в этом случае сварку выполняют за два прохода. Сначала разогревают кромки, начиная с конца шва, наиболее удаленного от сварщика, или справа налево. Разогрев выполняют растянутой (длиной 15-25 мм) дугой, при этом следят, чтобы кромки шин плавились на всю толщину и расплавленный металл заполнил канавку в подкладке. При разогреве присадочный металл не вводят. В конце разогрева дугу концентрируют в начале шва до образования сварочной ванны, которую сварщик в процессе работы перемещает в направлении сварки.
Во время сварки в правой руке сварщика находится электрододержатель, а в левой – присадочный пруток, которые сразу после образования ванны погружают в расплавленный металл, перемещая его за электродом
В процессе сварки сварщик производит возвратно-поступательные движения электродом и присадкой так, чтобы расстояние между ними оставалось постоянным (8-10 мм), при этом одновременно присадочным прутком перемешивают ванну.


Рис. 26. Сваренные пакеты медных шин для дуговой электропечи.
Присадочный пруток нельзя вынимать из сварочной ванны до окончания сварки, так как это вызовет попадание окислов в сварной шов, ухудшит качество сварки и приведет к образованию трещин в шве. По этой же причине нельзя вводить присадочный металл в сварочную ванну каплями. Немедленно после сварки швы охлаждают водой.
Это способствует повышению пластических свойств соединения, сниженных в процессе сварки. Сваренные пакеты медных шин для дуговой электропечи показаны на рис. 26.
При сварке шин толщиной 25-30 мм шины предварительно нагревают на горне или разогревают пропано-кислородной горелкой до вишнево-красного цвета (650- 700°С). Перед сваркой шины укладывают с небольшим уклоном (4-5°) с тем, чтобы расплавленная медь не затекала вперед дуги и не препятствовала расплавлению нижних кромок. Сварку выполняют в три прохода. При первом проходе, который сварщик начинает с конца шва и ведет к началу, расплавляют нижние кромки шин и заполняют канавки в подкладке. Во время разогрева сварщик следит за полным расплавлением кромок. Во время первого прохода закладывают основу доброкачественного шва. При этом проходе присадочный металл

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector