Легкоплавкие припои для пайки. Твердый серебряный припой своими руками

• Что такое серебряный припой?
• Химический состав сплава для соединения материалов
• Как правильно варить серебряный припой по старинной методике
• Плавка серебряного припоя
• Свойства среднеплавких сплавов
• Как правильно приготовить припой в домашних условиях?

Для экономии средств целесообразно изготовить серебряный припой своими руками, хотя этот шаг под силу лишь тем, кто владеет определенными знаниями. Научиться паять можно с помощью различных припоев, приобретенных в розничной сети.

В случае неуверенности в своих силах припой можно купить, а не изготавливать самостоятельно.

Что такое серебряный припой?

Чистое серебро – дорогой металл и для работы используется редко. Структура его мягкая, поэтому мастера пользуются сплавами, в состав которых входят медь, цинк, а также алюминий, никель, кадмий.

Соединения серебра с медью и цинком обладают высокой способностью к расплавлению и используются в качестве серебряного припоя. Паяльный шов, выполненный таким припоем, очень прочный. Припой с 10% количеством серебра хорошо обрабатывается молотом в вальцах и используется для пайки стальных деталей.

Припой ПСр-25 применяют для соединения поверхностей из латуни.

Применяют припой ПСр-25 и ПСр-12 для соединения латунных поверхностей и выполнения особенно аккуратных и чистых мест спаивания. Форма изготовления серебряного припоя – сплошной лист, подвергающийся резке для получения полос необходимого размера. Для работ используют полосы толщиной 1,5-2 мм, а мелкие детали соединяют с помощью полос шириной в 3 мм. Серебряный припой применяют для заполнения зазоров между швами. Они выдерживают значительные вибрационные нагрузки, устойчивы к ударам и деформации.

Состав серебряного припоя устанавливает ГОСТ, регламентирующий область его использования.

Вернуться к оглавлению

Химический состав сплава для соединения материалов

Современные технологические процессы пайки предусматривают использование серебряного припоя, который при соединении узлов пригоден для ступенчатой пайки. Такая работа требует применения сплава, выдерживающего температуру в 600°C.

В состав припоя входят такие ингредиенты, как 30% серебра, 20% меди, 16% цинка, 33% кадмия. Сплав очень хрупкий и предназначен для пайки материалов, не подверженных колебаниям. Состав с увеличенным до 52% количеством серебра очень текучий, но хорошо выдерживает нагрузки при многоступенчатых этапах спаивания материалов.

Вернуться к оглавлению

Как правильно варить серебряный припой по старинной методике

Существует несколько способов создания серебряного сплава, но в совершенстве овладеть методикой можно лишь после длительной практики. Для получения сплава необходимо приготовить 2 монеты: полтинник 1924 г. и пятак 1962 г. Также для работы потребуются:

Нагревать припой удобнее всего на газовой горелке.

• серебро;
• ложка (не столовая);
• ингус;
• газовая горелка.

В начале работы в ложке расплавляют серебро. В полученный расплав добавляют пятикопеечную монету и покатывают смесь по ложке для лучшего перемешивания. Чем длительнее покатывают ложку, тем лучше происходит процесс перемешивания. Но есть один существенный недостаток: выгорает много составляющих, необходимых для припоя.

Затем мастер, который делает сплав своими руками, выливает его в ингус и раскатывает без отжига. Полученный припой имеет высокие качества: 10 г относятся к 900-й пробе.

Очень важно при пайке приготовить свежий флюс, который обеспечит качественную работу. Необходимо внимательно следить за величиной пламени в горелке: мягкий, не очень горячий огонь в виде метлы обеспечит получение качественного шва.

Для работы используют жесткие припои, которые содержат: 80 Ag, 16 Cu, 4 Zn, 75 Ag, 22 Cu, 3 Zn. Мягкие припои включают в свой состав: 65 Ag, 20 Cu, 15 Zn.

Для получения легкого серебряного припоя, используемого в ремонте изделий, необходимо приготовить: 7 частей серебра, 2,8 – латуни, 0,35 -цинка. Важно перед началом работы произвести зачистку латуни от оксидной пленки. Для получения 10 г припоя расплавляют серебро 999 пробы. После получения жидкого состава добавляют латунь, перемешивают содержимое в ложке. Когда состав полностью расплавился, добавляют цинк, несколько раз покачивают ложку, затем начинают прокатывать получившийся состав. После его изготовления необходимо с помощью ножниц разрезать лист проката и взвесить на весах. Для успешной работы следует приготовить:

• наждачную бумагу;
• ложку;
• газовую горелку;
• лопатку для перемешивания;
• фальцы;
• ножницы;
• весы.

Не обойтись мастеру-любителю без таких материалов, как:

Чистое серебро не используют для припоя, так как это слишком дорогой металл.

• серебро;
• латунь;
• чистый цинк;
• бура, которая добавляется в расплавленный состав.

Иногда не подмешивают цинк в чистом виде: лучше использовать его сплав с латунью или медью. Цинк добавляют в припой, завернув в серебряную фольгу.

Чтобы сделать серебряный припой, можно брать серебро 96-й пробы, выжигу 94-й пробы. Ее получают, сжигая старые серебряные изделия: парчу, позументы, галуны.

Вернуться к оглавлению

Плавка серебряного припоя

Оплавляя металлы, входящие в состав сплава, в тигле, получают серебряный припой. Тигель помещают в горн или расплавляют составляющие компоненты с применением паяльной трубки. Перед работой необходимо заготовить оборудование:

• тигель;
• деревянную палку или железный крюк;
• буру;
• древесно-угольную смесь;
• емкость с водой.

Расплавление компонентов припоя производится с применением буры. Соблюдают очередность операции: в первую очередь плавят тугоплавкие металлы, затем добавляют легкоплавкие.

Компоненты припоя расплавляют при помощи буры.

Чтобы сделать припой своими руками, в тигле жидкие металлы постоянно мешают деревянным прутиком или железным крюком. Для создания припоя более высокого качества весь процесс распределяют на два этапа. Тигель вытаскивают из горна, а металл соединяют в емкости с водой. Образуются мелкозернистые капли, которые высушивают и вторично переплавляют, покрыв сверху бурой.

После полного расплавления металл переливают в формы. Застывшие плитки или бруски прокатывают в полосы, которые измельчают на токарном станке.

Для технического припаивания серебряных предметов пригодны сплавы, состоящие из металлов: 20% меди+80% серебра, 4% олова+48% латуни. При пайке стали серебряным припоем учитывают диаграмму состояния между медью и серебром.

Чистая медь отличается наибольшей электропроводностью после серебра, поэтому пайка медью желательна для таких соединений, которые не должны создавать дополнительного сопротивления прохождению электрического тока.

Медь хорошо смачивает поверхность железа и сталей (в том числе нержавеющих и жароупорных), никеля и никелевых сплавов, металлокерамических твердых сплавов и т. д. Это свойство меди дает возможность широко применять ее в качестве тугоплавкого припоя; однако высокая температура плавления меди (1083°) делает процесс пайки технологически сложным, поэтому чистая медь применяется в качестве припоя только при пайке в печах (с защитной атмосферой).

Для паяния газовой горелкой применять медь не желательно, так как образующиеся при этом пары воды (в результате восстановления водородом закиси меди) могут вызвать трещины в шве.

Медноцинковые припои. Как видно из диаграммы состояния, присадка цинка к меди вызывает снижение температуры плавления сплава; увеличение содержания цинка в сплаве до 40% снижает температуру плавления до 900°. Такой сплав можно применить в качестве припоя не только для пайки стали, но и для металла с более низкой температурой плавления, например для меди.

Медноцинковые сплавы с содержанием до 36-39% Zn представляют собой в равновесном состоянии однородный твердый раствор, имеющий такую же кристаллическую решетку, как и сама медь; эти сплавы обладают высокой пластичностью. Сплавы с содержанием от 39 до 46% Zn имеют двухфазную структуру, состоящую из кристаллитов; сплавы такого состава менее пластичны, причем чем больше относительное количество фазы, тем выше хрупкость сплава.

Увеличение содержания в сплаве цинка от 40 до 50% приводит к исчезновению кристаллов, и сплавы этого состава имеют однофазную структуру, состоящую из кристаллитов. Сплавы с 50-59% Zn имеют двухфазную структуру, которая при увеличении содержания цинка выше 59% снова переходит в однофазную структуру из однородных у-кристаллитов, обладающих малой механической прочностью и совсем незначительным удлинением.

Механические свойства медноцинковых сплавов находятся в полной зависимости от химического состава. Из системы медь - цинк в качестве припоев применяется довольно широкая группа сплавов с содержанием от 30 до 65% цинка. По отечественному стандарту выпускаются медноцинковые припои трех составов. Медноцинкозые припои выпускаются обычно в виде зерен, размером от 0,2 до 5,0 мм.

Сопоставляя химический состав медноцинковых припоев с диаграммой зависимости механических свойств от состава сплавов, можно видеть, что все припои этого класса, и особенно ПМЦ-36, обладают большой хрупкостью и недостаточной прочностью. Поэтому такие припои не имеют особо широкого распространения в промышленности.

Припой ПМЦ-36 применяется только в том случае, когда нужен недорогой твердый припой с возможно низкой температурой плавления, например для пайки латуни Л-62. Припой ПМЦ-48 пригоден для пайки медных сплавов, имеющих температуру плавления выше 900-920°, и то только в том случае, если паяное соединение не будет подвергаться ударным нагрузкам, вибрации и изгибу.

Припой ПМЦ-54 предназначен для пайки меди, бронзы и стали, для изделий, не испытывающих ударных и изгибающих нагрузок. В том случае, когда от паяного соединения требуются более высокая прочность и главным образом хорошая сопротивляемость удару и изгибу, в качестве припоя часто применяют латуни Л-62 и Л-68. Эти сплавы, наряду с более высоким пределом прочности (примерно 30 кг/мм2), имеют весьма большое относительное удлинение, достигающее 40%. Соединения, паянные латунью, могут подвергаться значительной деформации без разрушения. Латуни можно применять для пайки меди, сталей, никеля и чугунов.

При паянии обычными латунями неизбежно происходит выгорание цинка, который, как известно, при 906° уже кипит. Выгорание цинка сопровождается образованием весьма вредных для работающих паров окиси цинка и сильным ошлаковыванием припоя. Кроме того, снижение содержания цинка при выгорании приводит к повышению температуры плавления припоя, что в свою очередь требует нежелательного повышения температуры паяния. Для того чтобы несколько ослабить эти недостатки латуней в их состав иногда вводят небольшие присадки олова и кремния.

Добавка олова несколько понижает температуру плавления латуни и увеличивает жидкотекучесть ее. Добавка кремния уменьшает выгорание цинка, так как при расплавлении латуни кремний прежде всего окисляется сам и, соединяясь с флюсом, образует плотную пленку боросиликатов, защищающую цинк от испарения. В результате этого припои на медной основе, содержащие, кроме цинка, небольшие количества олова и кремния, обладают лучшими технологическими свойствами и обеспечивают более высокую плотность и герметичность шва.

Присадка к латуням олова и кремния вызывает изменение микроструктуры и свойств. Введение кремния в латунь Л-62 приводит к уменьшению в структуре количества а-фазы; при введении 0,6% Si а-фаза полностью исчезает и остается только одна в-фаза. Пластичность латуни Л-62 растет с увеличением содержания в ней кремния до 6%, при этом предел прочности на разрыв и на срез не уменьшается; наибольшей прочностью обладают сплавы, содержащие примерно 0,3% Si. Несмотря на то, что кремний несколько ухудшает растекаемость расплавленной латуни по поверхности металла, все же прочность шва при этом получается более высокой. Олово в отличие от кремния улучшает растекаемость латуни и способность заполнять паяемые швы.

Известно применение в промышленности медноцинковых припоев, улучшенных никелем, который повышает прочность и надежность паяных соединений. Однако температура плавления таких припоев значительно выше, чем у латуни без никеля.

Припои К1, КЗ, ПСр ЗКд системы Cd—Ag обеспечивают теплостойкость медных паяных соединений до температуры 250 °С (кратковременно). Наиболее теплостойкие соединения (до 300 °С) из меди и латуни могут быть получены при пайке припоями системы Cd—Ag—Zn (ПСрбКЦ и ПСрБКЦН). Более высокая теплостойкость соединений из меди, паянных этими припоями, по сравнению с теплостойкостью самих припоев обусловлена, вероятно, легированием шва медью, перешедшей в шов при пайке. Припои ПСр5КЦ и ПСр8КЦН обладают удовлетворительной пластичностью в литом состоянии.

Для кадмиевых припоев характерно более высокое временное сопротивление (o в >110-200 МПа), чем для припоев на основе олова и свинца (18,6 — 42,1 МПа). Высокая прочность кадмиевых припоев не реализуется в паяных соединениях из меди и латуни из-за образования в них малопластичной прослойки интерметаллидов, по которой происходит преждевременное разрушение паяного соединения. Микротвердость светлой фазы (интерметаллида) равна микротвердости латуни; количество интерметаллида в шве возрастает с увеличением длительности процесса пайки, т. е. времени контакта жидкого припоя с медью или медными сплавами. При этом наблюдается все большее охрупчивание паяного шва.

Стали кадмиевыми припоями паяют только после их меднения. Активирование кадмиевых припоев цинком, имеющим высокое химическое сродство с железом, позволило применить их для пайки сталей и одновременно повысить их прочность. Припой такого типа, содержащий 60—85 % Cd, 15—50 % Zn и 0,4—5 % Ni с температурой плавления 290—270 °С, пригоден для пайки не только меди, цинка и латуни, но и сталей, в том числе коррозионно-стойких. Предел текучести стыковых соединений из медного листа толщиной 2 мм, паянных таким припоем, равен 228,3 МПа; между тем временное сопротивление разрыву соединений из того же металла, паянных оловянно-свинцовым припоем, составляет 53,9 МПа. Этот припой не содержит серебро и применяется для пайки изделий в электротехнической промышленности и теплообменников. Введение никеля в припой дополнительно активирует и упрочняет его, так как никель образует с железом непрерывный ряд твердых растворов, а с кадмием — фазу типа у-латуни.

Есть сведения, что введение в припои Cd — Zn натрия (2— 5 %) сообщает ему свойства самофлюсуемости и гетерности. Типичный состав припоя, предложенного О. П. Ксенофонтовым: 10—20 % Zn; 2,5 % Ni; 0—3 % Ag; Cd — остальное.

Дополнительное упрочнение припоя Cd— (10—40% Zn возможно при добавлении к нему 0,0001—0,3 % Са и (или) Mg. Эти добавки также повышают теплостойкость припоя и улучшают его растекаемость. Временное сопротивление разрыву стыковых соединений из низкоуглеродистой стали, паянных этим припоем, составляет 248,9—253,8 МПа (с припоем без этих добавок 210, 7 МПа). Временное сопротивление разрыву соединений при температуре 200 °С составляет 40,2—42,6 МПа, тогда как для соединений, паянных припоем без добавок кальция и магния, в этих же условиях оно равно 28,1 МПа. Коррозионные испытания паянных соединений в течение 500 ч в 3 %-ном растворе поваренной соли показали незначительное снижение их прочности.

Высокие механические свойства и хорошая смачивающая способность припоев Cd—(10—40) % Zn, по данным Иванага Сингитиро, могут быть достигнуты при введении в них титана (0,05—0,5%) или меди и титана (0,05—1 %). Такой припой пригоден для пайки изделий сложной формы из низкоуглеродистой стали или меди. Добавка в кадмиевые припои серебра в количествах, не вызывающих образования в шве включений хрупкой фазы, обеспечивает высокую прочность и пластичность паяного соединения.

По данным А. М. Робертсона и других, для пайки композиционных материалов на основе матрицы алюминиевого сплава и бороволокнистого наполнителя оказался пригодным припой Cd— 5 % Ag. Сопротивление срезу соединений при температуре 20 °С равно 83,3 МПа; максимальная температура эксплуатации 315 °С.

Кадмиевые припои (Cd—25 % Sn), имеющие малое электросопротивление, применяют при монтаже ЭВМ и счетных машин.

Цинковые припои

Цинк среди других легкоплавких металлов (олова, свинца, кадмия) имеет наиболее высокую температуру плавления (419 °С).

При легировании цинка кадмием, оловом, алюминием температура плавления понижается вследствие образования легкоплавких эвтектик. Наиболее сильно снижается температура начала плавления при легировании цинка оловом (199 °С); эвтектика Zn — Cd плавится при 266 °С, а эвтектика Zn — А1 при 382 °С.

При введении в цинк серебра или меди температура плавления цинковых сплавов вследствие образования перитектики повышается. В настоящее время изучены и применяются в качестве припоев некоторые цинковые сплавы с алюминием, кадмием, медью, серебром, оловом, свинцом, температура расплавления которых находится в интервале 340—480 °С.

Цинковые припои имеют ряд особенностей, определяющих их применение. Подавляющее большинство припоев на цинковой основе отличается относительно низкой пластичностью, невысокой прочностью и плохой способностью к растеканию и затеканию в зазор.

Легирование цинка оловом, алюминием, кадмием приводит не только к снижению температуры начала и конца затвердевания припоев, но существенно влияет на их механические свойства. Так, например, среди сплавов Zn—Sn наиболее прочны и достаточно пластичны сплавы, содержащие 20—30 % Sn. Однако эти сплавы имеют большой интервал кристаллизации (199—375 °С) и, что особенно важно, низкую температуру солидуса и поэтому неперспективны для пайки соединений, работающих в условиях нагрева до температур 200—250 °С X. К. Харди показал, что относительное удлинение цинковых сплавов с оловом (20—25 % Sn) в значительной степени зависит от скорости охлаждения при затвердевании. Относительное удлинение сплава, отлитого в кокиль, подогретый до температуры 200 °С, составляет 5,2 %.

Припои системы Zn—Cd отличаются весьма низкой пластичностью даже в том случае, когда содержание в них кадмия достигает 40 % (П300А). Малопластичны и сплавы цинка с алюминием, близкие по составу к эвтектике Zn — 5 % Al (t пл = 380 °С).

Пластичность припоев на основе цинка, легированных алюминием, и паянных ими соединений может быть несколько повышена при введении в них 1—5 % А1; при этом температура плавления сплава повышается примерно на 20 °С (припой ПСр5КЦН). Относительно пластичны сплавы цинка с небольшими количествами меди (<3 %). Их прокатывают в фольгу. Технологические характеристики цинковых припоев существенно зависят от состава паяемого металла.

Диаграмма состояния меди и цинка отличается относительно пологой линией ликвидуса. В связи с этим цинковые припои в жидком состоянии вызывают интенсивное развитие химической эрозии меди и ее сплавов в процессе пайки; при этом резко снижается пластичность металла шва. Наиболее целесообразна пайка этими припоями с нагревом ТВЧ, электроконтактным способом и т. п. При пайке цинковыми припоями теплостойкость паяных соединений меди меньше, чем при пайке кадмиевыми припоями. Цинк образует с железом химические соединения; при пайке сталей цинковыми припоями по границе со швом образуются прослойки таких соединений.

Одним из способов предотвращения образования прослоек интерметаллидов по границе паяемого металла и припоя в результате их химического взаимодействия является легирование припоя элементами, имеющими большое химическое сродство к паяемому металлу, чем основа припоя. К числу таких элементов при пайке стали цинком относится алюминий. Поэтому все цинковые припои, предназначенные для пайки сталей или железа, в настоящее время легируют небольшими количествами алюминия.

Цинковые припои с кадмием, алюминием и медью применяют чаще всего для пайки алюминиевых сплавов (табл. 12). Важнейшее их преимущество — относительная легкоплавкость и хорошая коррозионная стойкость паянных ими соединений, особенно паянных цинковыми припоями, легированными алюминием и медью.

Цинк с алюминием образует эвтектику и широкую область твердых растворов. Цинковые припои для уменьшения эрозионного действия на алюминиевые сплавы легируют элементами, снижающими их температуру плавления и имеющими низкую предельную растворимость алюминия при температурах пайки. К таким элементам относятся, например, олово и свинец. Однако свинец в отличие от олова, образующего с цинком эвтектику, химически слабо взаимодействует с цинком (диаграмма состояния с монотектикой).

Припой для пайки меди должен представлять собой чистый металл или сплав с более низкой температурой плавления, чем у деталей, которые он соединяет. Во время пайки он, находясь в расплавленном состоянии, заполняет промежуток между спаиваемыми деталями, а после отвердевания скрепляет их. Припой, изготовленный из чистого металла, переходит в жидкое состояние при вполне определенной температуре, а сплавы обычно размягчаются постепенно, в определенном температурном диапазоне.

Медь – это металл с низкой температурой плавления, чем и обусловлена простота ее пайки.

Для того чтобы сцепление спаиваемых деталей было высококачественным, расправленный припой обязан растечься по их поверхностям, «смочить» их. Для удаления пленок оксидов и других загрязнений, препятствующих смачиванию, применяются флюсы. Широкое распространение соединения деталей с помощью пайки обусловлено рядом достоинств этого процесса:

• сохранение формы и размеров спаиваемых деталей, поскольку сами они не плавятся;
• может быть получено соединение без коробления и заметных внутренних напряжений;
• прочность соединения и производительность процесса;
• начальная температура спаиваемых деталей практически не влияет на качество процесса;
• возможность соединения между собой не только металлов в различных сочетаниях, но и металлов с неметаллами;
• в большинстве случаев спаянные детали можно при необходимости распаять.

Пайка меди и ее особенности

Изделия из меди очень хорошо поддаются пайке. Дело в том, что медь – химически малоактивный металл, даже при нагревании и плавке слабо реагирует с кислородом, содержащимся в воздухе, и другими химически активными веществами. Именно поэтому ее сравнительно легко можно очистить от оксидов и загрязнений, не используя при этом агрессивные и сложные флюсы.

К тому же существует достаточно много металлов и сплавов с низкой температурой плавления, прекрасно смачивающих в расплавленном состоянии медь. Благодаря этому с медными деталями можно осуществлять практически любые виды пайки, используя для этого очень большое количество разнообразных припоев. Можно получить паяные швы с очень широким спектром свойств. Недаром более 97% всех паек в мире осуществляются для соединения между собой деталей, изготовленных из меди или сплавов, основой которых она является.

Вернуться к оглавлению

Припой для пайки меди

Физические свойства паяного соединения, его надежность в значительной степени определяются тем, на основе какого металла или сплава оно было создано в этом случае. Все припои, которыми производится пайка меди, разделяются на два вида:

Припой для меди необходимо выбирать исходя из их состава и температуры плавления.

1. Низкотемпературные, которые плавятся при температурах не более 450 ° C. Прочность шва, создаваемого при такой спайке, сравнительно невелика, но зато, благодаря сравнительно невысокой температуре, не меняются физические свойства спаиваемых деталей, прежде всего их прочность.
2. Припои, имеющие более высокую температуру плавления, считаются высокотемпературными. Прочность шва при этой спайке выше, но существует вероятность уменьшения прочности спаиваемых деталей в результате их отжига.

Что касается их химического состава, то чаще всего применяются следующие виды:

• оловянные, свинцовые и свинцово-оловянные;
• оловянно-медные, оловянно-серебряные и оловянно-медно-серебряные;
• медно-серебряно-цинковые и медно-фосфорные;
• серебряные.

Припои из первой группы являются низкотемпературными и используются наиболее часто для пайки радиоэлектронных схем. Они же обычно используются в быту для починки разнообразных металлических изделий. При изготовлении печатных схем, для снижения температуры плавления, к сплаву часто добавляется кадмий или висмут.

Остальные из перечисленных металлов и сплавов в домашних условиях чаще всего применяют для соединения трубопроводов, изготовленных из меди. Для их надежной, прочной и легкой стыковки между собой разработана капиллярная техника соединения, которая может быть как низко- так и высокотемпературной.

При вставке трубы в фитинг промежуток, остающийся между ними, имеет ширину не более чем 0,4 мм. Благодаря этому при пайке возникает капиллярный эффект: расплавленный припой заполняет все это пространство. Происходит это потому, что силы взаимодействия между молекулами меди и расплавленного металла больше, чем между молекулами самого расплава.

Благодаря этому эффекту расплав почти мгновенно заполняет весь промежуток между трубой и фитингом, а соединение в результате получается прочным и надежным. Нужно только проследить, чтобы соединяемые поверхности были предварительно хорошо зачищены и были использованы соответствующие флюсы.

Поскольку свинец токсичен, применять содержащие его сплавы для монтажа водопроводов для питьевой воды нельзя. На деле соединение медных трубопроводов осуществляется с помощью всего четырех видов припоев:

1. Оловянно-медные (S-SN97Cu3) и оловянно-серебряные (S-Sn97Ag5) относятся к низкотемпературным. Соединение выходит прочным и стойким к коррозии.
2. Медно-серебряно-цинковый L-Ag44 (серебро – 44%, медь – 30% и цинк – 26%) относится к высокотемпературным. Соединение прочное, пластичное, коррозиестойкое, обладает повышенной теплопроводностью.
3. Медно-фосфорные CP203 (медь – 94% и фосфор – 6%) относятся к высокотемпературным и могут использоваться без флюсов. Шов прочный, но его эластичность уменьшается при низких температурах.
4. Высокотемпературный серебряный припой для пайки дает прочный, пластичный и стойкий к коррозии шов, но он дорог. Флюс при пайке необходим.

Этим перечень металлов и сплавов, которыми осуществляется пайка меди, не ограничивается. Их существует достаточно много, но в домашних условиях они практически не применяются.

На сегодняшний день медные трубы имеют широкую область применения. Для того чтобы соединения были выполнены надежно и трубопровод работал бесперебойно долгие годы, такие изделия лучше всего паять. В отличие от других металлов, медь очень хорошо поддается пайке.

Поверхность труб тщательно очищается от грязи и окислов. При пайке меди происходит капиллярный эффект, благодаря которому получается смачивание поверхности. При этом сплав расходится по всей поверхности и надежно соединяет детали.

Современные методы пайки

Основные эксплуатационные характеристики медных изделий регламентируются согласно ГОСТ. Медь является отличным вариантом для подведения системы водопровода, отопления, газопровода, а также кондиционирования. К положительным характеристикам медных труб относятся:

• Высокие антикоррозийные свойства;
• Нетоксичность;
• Бактерицидные свойства;
• Высокая стойкость к ультрафиолетовым излучениям;
• Надежность;
• Прочность;
• Долговечность.

На сегодняшний день медные трубы изготавливают разной степени твердости. Они бывают:

• Мягкие;
• Твердые;
• Полутвердые.

Мягкие изделия используют для подведения систем водопровода и отопления, а твердые и полутвердые применяются для тех трубопроводов, где нужна высокая механическая прочность.

Единственным недостатком меди можно назвать высокую цену по сравнению с другими материалами. Для того чтобы осуществить качественный монтаж водопровода или отопления, изделия из меди необходимо паять.

Пайка представляет собой неразъемное соединение труб при помощи расплавленного материала — припоя, у которого температура плавления ниже, чем материал соединяемых деталей.

При соблюдении правильной технологии пайки, соединения получаются очень прочными и надежными. Согласно ГОСТу существуют такие виды пайки:

• Высокотемпературная;
• Низкотемпературная.

Высокотемпературная пайка осуществляется при температуре свыше 450˚С и применяется для труб с большой нагрузкой. Такая пайка обеспечивает высокую прочность швов благодаря прочности твердых материалов. При низкотемпературной пайке температура достигает 450˚С.

Низкотемпературная пайка осуществляется электрическим паяльником, а высокотемпературная — с использованием газовой горелки.

Отличительные характеристики материалов для пайки

В зависимости от метода пайки припой может быть мягким или твердым. В качестве мягких сплавов используют следующие металлы:

• Свинец;
• Олово.

К твердым металлам относятся:

• Медь;
• Цинк;
• Серебро;
• Фосфор.

Медь можно паять как мягким, так и твердым сплавом. Мягким сплавом соединяют водопроводные системы. Материал для пайки деталей выпускается в катушках в виде проволоки диаметром 2-3 мм. Твердый сплав изготавливается в форме профильных стержней. Твердым припоем соединяют те детали, где необходимо особо прочное соединение в условиях высоких температур. Твердые припои применяют:

• При изготовлении различных инструментов;
• Для соединения трубопроводов;
• При осуществлении ремонта автотранспорта;
• Для проведения ремонтных работ бытовых изделий.

Очень большую роль в образовании прочных швов при высокотемпературной пайке играет медь. Припой медный входит в состав практически любых твердых металлов, и в большинстве случаев является их основой. Фосфорный сплав для паяния состоит из меди с фосфором. Фосфорный сплав широко применяется в холодильной промышленности.

Трехкомпонентный сплав с содержанием серебра отличается:

• Высокой коррозийной устойчивостью;
• Прочностью;
• Пластичностью.

Цинковый припой в большинстве случаев применяют для алюминиевых материалов. Цинковый сплав имеет такие преимущества:

• Легкоплавкость;
• Коррозийную стойкость.

В зависимости от процентного соотношения состава металла меняется температура плавления. Чем больше содержится цинка, тем ниже температура плавления.

Серебряный сплав обеспечивает очень прочные и плотные швы. Он имеет низкую температуру плавления и отличается такими свойствами:

• Высокой прочностью;
• Пластичностью;
• Ударопрочностью;
• Антикоррозийностью;

Серебряным припоем можно паять любой метал. Но в силу того, что серебро является дорогим материалом, его используют в тех случаях, где необходимо особо качественное соединение.

Правильная технология выполнения работ

Согласно требованиям, которые регламентирует СНиП, пайка твердыми материалами необходима при ремонте холодильного оборудования либо системы кондиционирования.

Мягким припоем осуществляется подведение коммуникаций.

Для того чтобы осуществить соединение медных труб, необходимо подготовить следующие материалы:

• Припой;
• Флюс;
• Труборасширитель;
• Газовую горелку;
• Паяльник;
• Щетку.

Использование флюса имеет очень большое значение. Он предназначен для:

• Очистки поверхностей деталей от окислов;
• Лучшего растекания сплава;
• Защиты соединений от кислорода.

При пайке меди применяются флюсы, которые регламентируются ГОСТом. В состав таких флюсов входят компоненты из чистой буры. Флюсы выпускаются в виде жидкости либо порошка.

При низкотемпературной пайке удобно использовать специальные строительные фены, которые способствуют прогреванию труб со всех сторон.

На сегодняшний день производители предлагают различные варианты газовых горелок для медных изделий:

• Профессиональные;
• Полупрофессиональные;
• Для разогрева труб.

Соединение труб осуществляется в последовательном выполнении и соблюдении таких правил:

• Поверхность труб очищают от грязи и окислов щеткой;
• Детали подгоняют друг к другу и покрывают флюсом;
• Прикладывают припой и закрепляют мягкой проволокой;
• Детали нагревают, чтобы припой расплавился;
• Детали медленно охлаждают.

При высокотемпературном припое правильно, когда он плавится от тепла прогреваемого соединения, а не от пламени горелки.

При выполнении работ необходимо строго придерживаться всех норм по технике безопасности, так как при воздействии высоких температур со сплавами образуются опасные пары, что может привести к ожогам. Для соблюдения мер безопасности необходимо:

• Одевать специальную кислотостойкую спецодежду;
• Использовать защитные перчатки во избежание ожогов;
• Работу осуществлять в хорошо проветриваемом помещении.

Соблюдая все вышеперечисленные правила, пайка меди с помощью сплава будет выполнена качественно и надежно, а работа осуществлена без вреда для здоровья человека.