Химический способ
предполагает травление кислотой,
которая вступает в реакцию
с оксидами и удаляет их
с металлической поверхности.
Либо применение многокомпонентного
флюса, который обладает в том
числе, свойством очищать металл.
Нанесение флюса
и сборка соединения.
На зачищенную поверхность
трубы (во избежание окисления) следует
немедленно нанести флюс. Флюс наносится
без излишков только на поясок трубы, который
будет соединен с фитингом или раструбом,
а не внутрь фитинга или раструба. Наносить
флюс внутрь соединения категорически
воспрещается. Флюс поглощает определенное
количество окислов. Вязкость флюса увеличивается
при насыщении его окислами.
После нанесения флюса
рекомендуется сразу соединить
детали, чтобы исключить попадание
на влажную поверхность посторонних
частиц. Если по какой-то причине
непосредственно пайка будет
происходить чуть позднее, то
деталям лучше дождаться этого
момента уже в собранном виде.
Рекомендуется повернуть трубу
в фитинге или раструбе или,
наоборот, фитинг вокруг оси трубы,
с тем, чтобы убедиться, что
флюс равномерно распределился
в монтажном зазоре и почувствовать,
что труба достигла упора. Затем
необходимо удалить тряпкой видимые
остатки флюса, после чего соединение
готово к нагреву.
Для обычной «мягкой»
пайки используются флюсы на
основе цинка или хлоридов
алюминия. Флюсы являются агрессивной
субстанцией. Поэтому излишнее
количество флюса нежелательно.
Если после пайки остатки флюса
не удалять, то это приведет
к попаданию его в соединение
и со временем может вызвать
коррозию и утечку. После пайки
также производится удаление
всех видимых остатков флюса
с поверхности трубы (поскольку
при нагреве, в результате теплового
расширения и вытеснения припоем,
на поверхности трубы вновь
окажется некоторое количество
флюса из монтажного зазора).
При твердой (высокотемпературной)
пайке с припоями из серебра
или сварке-пайке с бронзовым
припоем в качестве флюса используют
буру. Ее смешивают с водой
до получения вязкой кашицы. Или
используют готовые флюсы для
высокотемпературной пайки. При
использовании медно-фосфорного
припоя для спаивания медных
деталей флюс не требуется,
достаточно механической очистки.
Наиболее приемлимым
является использование согласованных
припоя и флюса для конкретного
вида пайки одного производителя.
В этом случае гарантировано обеспечивается
качество паяного шва и соответственно
всего соединения.
Нагрев соединения
при мягкой пайке.
Как правило, нагрев
для мягкой пайки осуществляют
пропановыми (пропан-воздух или
пропан-бутан-воздух) горелками. Пятно
контакта между пламенем и
поверхностью соединения постоянно
перемещают для достижения равномерного
нагрева всего соединения и
при этом время от времени
касаются прутком припоя до
капиллярной щели (обычно с практикой
достаточность нагрева определяется
по цвету поверхности и появлению
дыма флюса). Электронагрев соединения
принципиальных отличий в пайке
не имеет.
Если при контрольном
касании прутком припой не
плавится, нагрев продолжают. Нагревать
пруток подаваемого припоя не
следует. При этом, ни в коем
случае не следует забывать
о необходимости перемещения
пламени, чтобы не перегреть
какой-то отдельный участок соединения.
Как только припой начал плавиться,
пламя отводят в сторону и
позволяют припою заполнить монтажный
(капиллярный) зазор.
Вследствие капиллярного
эффекта заполнение монтажного
зазора происходит автоматически
и полностью. Нет необходимости
во введении излишних количеств
припоя, поскольку это не только
расточительно, но также может
привести к затеканию излишков
припоя внутрь соединения
При использовании
стандартных прутков припоя с D=2мм-3мм,
количество припоя приблизительно равно
диаметру трубы. На практике необходимый
по длине участок припоя отгибают в виде
буквы «Г». В этом случае не расходуется
излишне припой, и четко контролируется
момент «пропаяно – не пропаяно», что
немаловажно при большом объеме работы.
Нагрев соединения
при твердой пайке.
Для твердой пайки
нагрев ведут только газопламенным
способом (пропан-кислород или ацетилен-воздух,
допустимо ацетилен-кислород) при
температуре окружающего воздуха
от -10°С до +40°С. При использовании
медно-фосфорного припоя пайка возможна
без флюса. Так как паечный шов гораздо
прочнее, то допускается некоторое уменьшение
ширины спаивания по сравнению с мягкой
пайкой. Для выполнения твердой пайки
требуется высокая квалификация и опыт,
в противном случае очень легко перегреть
металл и возможны разрывы.
Пламя горелки должно
быть «нормальным» (нейтральным). Сбалансированная
газовая смесь содержит равное
количество кислорода и газообразного
топлива, в результате чего
пламя нагревает металл, не оказывая
другого воздействия. Факел пламени
горелки при сбалансированной
газовой смеси (ярко синего
цвета и небольшой величины).
Уменьшающееся пламя
горелки указывает на избыточное
количество газообразного топлива
в газовой смеси, которое превышает
содержание кислорода. Незначительно
уменьшающееся пламя нагревает
и очищает поверхность металла
для операции пайки быстрее
и лучше.
Пересыщенная кислородная
смесь – это газовая смесь,
содержащая избыточное количество
кислорода, в результате чего
образуется пламя, которое окисляет
поверхность металла. Признаком
этого явления служит черный
окисный налет на металле. Факел
пламени горелки, насыщенный кислородом
(бледно-голубого цвета и маленький)
Соединяемые трубы,
нагревают равномерно по всей
окружности и длине соединения.
Обе элемента соединения нагревают
пламенем горелки в месте соединения
до темно-вишневого цвета (750°С-900°С),
равномерно распределяя теплоту.
Допускается выполнять пайку
в любом пространственном положении
соединяемых деталей.
Соединение не должно
быть нагрето до температуры
плавления металла, из которого
изготовлены трубы. Применяют
горелку соответствующего размера
с несколько уменьшающимся пламенем.
Перегрев соединения усиливает
взаимодействие основного металла
с припоем (то есть усиливает
образование химических соединений).
В итоге, такое взаимодействие
отрицательно влияет на срок
службы соединения.
Если внутренняя труба
разогрета до температуры пайки,
а наружная труба имеет более
низкую температуру, то расплавленный
припой не затекает в зазор
между соединяемыми трубами и
перемещается в направлении источника
теплоты.
Если равномерно разогревать
всю поверхность концов спаиваемых
труб, то припой поданный к
кромке раструба плавится под
воздействием их теплоты и
равномерно поступает в зазор
соединения. Трубы для пайки достаточно
прогреты, если пруток твердого
припоя плавится при контакте
с ними. Для улучшения пайки,
предварительно немного прогревают
пруток припоя пламенем горелки.
Производители выпускают
малогабаритные газовые горелки
с одноразовыми баллончиками, которые
позволяют проводить нагрев для
твердой и мягкой пайки, но
при твердой пайке диаметр
соединений в два раза меньше,
чем при мягкой.
Особенности пайки
соединений медных труб.
Пайка медных труб
и фитингов встык не допускается.
Соединение пайкой
более чем двух элементов следует
производить одновременно. При этом
соблюдается очередность заполнения
монтажных зазоров припоем (например,
в тройнике) с нижнего к верхнему. В этом
случае восходящее тепло не мешает остыванию
и кристаллизации припоя.
Поочередное соединение
элементов допустимо при применении
двух видов пайки: вначале высокотемпературная,
а затем низкотемпературная. Не
допускается применение высокотемпературной
пайки на соединении с низкотемпературной
пайкой.
Запрещена:
Пайка бесфитинговых
соединений получаемых без раздачи
конца трубы эспандером, например
колокольных соединений – получаемых
развальцовкой или завальцовкой
конца трубы. Следует применять
переходные муфты.
Пайка отводов, производимых
без специального инструмента или в
отводе (колене) трубопровода. Следует
использовать стандартные тройники или
отвод формируемый специальным инструментом.
Пайка любых не стандартных
соединений, получаемых без раздачи
трубы эспандером или специальным
инструментом для вытяжки отвода.
Перегрев.
При проведении паяльных
работ очень важно избегать
«перегревания», так как это может
привести к разрушению флюса,
который теряет способность растворять
и удалять оксиды. Во многих
случаях это является причиной
неудовлетворительного качества
пайки. Чтобы избежать перегревания,
рекомендуется убедиться в том,
что температура достигла точки
плавления припоя. Для этого необходимо
периодически касаться припоем
нагреваемого соединения.
Или же использовать
для этой цели флюс с порошковым
припоем: как только во флюсе
заблестели капли расплавившегося
порошкового припоя – соединение
нагрето. Некоторые флюсы при
достаточном для пайки нагреве
выделяют сигнально дым или
меняют цвет.
При высокотемпературной
пайке происходит отжиг металла,
и при перегревании медь теряет
свои прочностные свойства, становится
рыхлой и очень мягкой. Это
может привести к порывам трубы.
Метод контроля как и при
мягкой пайке – периодически
касаться соединения припоем.
При достаточном опыте достаточность
нагрева будет определяться по
цветам побежалости. Важно не
использовать слишком мощный
источник нагрева, например, кислородно-ацетиленовую
горелку для сварки фитинга
12 размера.
Заключительные
процедуры.
После заполнения монтажного
(капиллярного) зазора припоем необходимо
дать ему застыть, что означает
абсолютное требование исключить
взаимное перемещение сочлененных
деталей. После застывания припоя
необходимо удалить влажной тряпкой
все видимые остатки флюса,
а при необходимости воспользоваться
дополнительным количеством теплой
воды.
При пайке и сварке
могут образовываться наплывы
металла (грат), который при необходимости
должен быть удален. При любых
видах пайки и сварки не допустимы
наплывы металла (грат) внутри соединения,
мешающие потоку жидкости. Они должны
удаляться.
Приобретаемый опыт
в работе позволяет использовать
оптимальное количество припоя
при пайке, не приводящее к
образованию грата в соединении.
После окончания монтажа
системы надо как можно скорее
провести технологическую промывку
системы для удаления остатков
флюса с внутренних поверхностей,
поскольку, флюс попавший при
пайке внутрь соединения и
будучи агрессивным веществом,
может привести к нежелательной
коррозии металла.
Контроль качества
пайки.
Контроль качества
является важнейшей операцией.
С целью унификации паяных
сборочных единиц, установления
норм и требований к паяным
изделиям разработан стандарт
ГОСТ 19249-73 «Соединения паяные. Основные
типы и параметры». Стандарт определяет
конструктивные параметры паяного соединения,
его условные обозначения, содержит классификацию
основных типов соединений.
Дефекты паяных соединений
Качество паяных изделий
определяется их прочностью, степенью
работоспособности, надежностью,
коррозионной стойкостью, способностью
выполнять специальные функции (герметичность,
теплопроводность, стойкость к изменениям
температуры и т.п.). К наиболее типичным
дефектам паяных соединений относятся
поры, раковины, шлаковые и флюсовые включения,
непропаи, трещины.
Причиной образования
непропаев, может явиться, блокирование
жидким припоем газа при наличии
неравномерного нагрева или неравномерного
зазора, местное отсутствие смачивания
жидким припоем поверхности паяемого
металла. Трещины в паяных швах
могут возникать под действием
напряжений и деформаций металла изделия
в процессе охлаждения.
Неметаллические включения
типа флюсовых или шлаковых
возникают при недостаточно тщательной
подготовке поверхности изделия
к пайке или при нарушении
ее режима. При слишком длительном
нагреве под пайку флюс реагирует
с паяемым металлом с образованием
твердых остатков, которые плохо
вытесняются из зазора припоем.
Шлаковые включения могут образоваться
также из-за взаимодействия припоев
и флюсов с кислородом воздуха
или пламенем горелки.