Пайка нержавейки, особенности в домашних условиях

Иногда пайка нержавеющей стали предпочтительнее сварки. Пайку применяют для тонкостенных изделий, на которые нет сильной нагрузки, и в тех случаях, когда не хотят получить коробление от нагрева.

При этом надо учитывать, что некоторые виды нержавейки требуют к себе определенного подхода с учетом их состава и технологии изготовления. К примеру, наклепанные нержавеющие сплавы при высокой температуре растрескиваются, поэтому их пайку проводят без нагрузок, предварительно проведя отжиг металла. Есть и другие тонкости.

Особенности пайки нержавейки

Используя олово и составы на его основе, можно отремонтировать изделия из нержавейки, а также собрать небольшие по размерам и не подвергающиеся большим нагрузкам самодельные конструкции. Кухонная посуда и другие предметы быта ремонтируются обычным паяльником и оловянным припоем.

Пайка нержавейки на производстве выполняется по более сложной технологии. Для пайки ответственных конструкций применяются специальные промышленные смеси , содержащие Cr< Ni, Mn хрома, никеля, марганца. Работать с ними приходится в защитной газовой атмосфере — аргона с добавлением трехфтористого бора. Как припой при пайке нержавейки используют чистую медь.

Пайка нержавейки является достаточно трудоемкой процедурой, однако не вызовет особых проблем, если знать все особенности ее выполнения. Со значительно меньшим количеством трудозатрат можно паять нержавеющие стальные сплавы, которые содержат не более 25% хрома и никеля. Более того, пайка нержавейки с таким химическим составом позволяет получать надежные соединения изделий из разнородных металлов, исключая сплавы с магнием и алюминием.

Отремонтированная методом пайки велосипедная рама

Пайка нержавеющей стали, содержащей в своем составе значительное количество никеля, может вызывать определенную сложность. Это связано с тем, что в таких сплавах при нагреве до температуры 500–700° появляются карбидные соединения. Интенсивность формирования таких соединений зависит от продолжительности нагрева, поэтому пайку следует выполнять максимально оперативно.

Чтобы минимизировать риск образования карбидных соединений в структуре нержавейки при пайке, в состав сплава добавляют титан, а после формирования соединения изделие подвергают термической обработке. Следует очень аккуратно подходить к пайке наклепанных нержавеющих сталей, поверхность которых под воздействием нагретого припоя может покрываться трещинами. Чтобы избежать таких последствий, необходимо исключить нагрузку соединяемых деталей в процессе пайки. Кроме того, можно выполнить предварительный отжиг соединяемых изделий.

Читать также: Какой прибор для выжигания по дереву лучше

Для отжига используйте газовую горелку

На выбор припоя, при помощи которого можно паять нержавейку, оказывает влияние как химический состав сплава, так и условия технологического процесса. Так, если данный процесс осуществляется при повышенной влажности окружающей среды, то следует использовать серебряные сплавы, в состав которых входит незначительное количество никеля. Пайка в условиях печи, а также в относительной сухой атмосфере выполняется с использованием хромоникелевых и серебряно-марганцевых припоев.

Наиболее распространенным типом флюса, который применяется при пайке нержавейки, является бура, наносимая на место будущего соединения в виде пасты или порошка. Расплавление буры на поверхности соединяемых деталей способствует равномерному и наиболее аккуратному нагреву участка будущего шва до требуемой температуры – 850°. Только после того как требуемая температура нагрева достигнута, что можно определить по изменению цвета места будущего соединения до светло-красного, в стык между деталями вводится припой.

Флюс наносится равномерным слоем по всей поверхности, которую необходимо предварительно очистить

После окончания пайки на месте соединения присутствуют остатки флюса, которые удаляются путем промывки водой или пескоструйной обработки. Для выполнения такой процедуры нельзя использовать азотную или соляную кислоты, которые, хотя и эффективно очищают оставшийся на поверхности деталей флюс, оказывают негативное влияние как на основной металл, так и на использованный припой.

Используемое оборудование

Для того чтобы качественно отремонтировать изделия, нужно подготовить материалы, оборудование и изучить технологию. Чтобы паять нержавейку в мастерской на дому, потребуется:

электропаяльник мощностью 100 Вт (портативная пропановая горелка);
флюс;
обезжириватель (растворитель);
абразивная бумага, проволочная щетка, надфиль;
оловянный припой;
ветошь;
средства защиты: перчатки, респиратор, защитные очки или прозрачный щиток.

Портативная пропановая горелка

Кроме того, для первичного прогрева массивных заготовок может понадобиться более мощный паяльник. Ортофосфорная кислота обеспечивает высококачественную очистку поверхности и быструю свёртываемость.

Основные ошибки

Малейшая оплошность может привести к существенному снижению качества соединения. Следующие советы снизят вероятность ошибки:

При проведении домашних работ оптимальная мощность паяльника составляет 100 Вт. Использование более мощного прибора приведет к перегреву расходных материалов, а мене мощного – к неполному прогреву металла.
Используйте паяльник с необгораемым стержнем.
Пищевую посуду лучше паять чистым оловом, поскольку свинец обладает токсичными свойствами.
В качестве флюса опытные мастера рекомендуют использовать активные составы. Лучше всего зарекомендовала себя ортофосфорная кислота.

Типы припоев

Припои для нержавеющей стали делятся на две основных группы:

мягкие;
твердые.

Мягкие — это привычные составы на основе Pb и Sn марок ПОС. Достаточное содержание олова повышает пластичность и текучесть, позволяя ему проникать во все микронеровности поверхности и существенно улучшая адгезию. Кроме того, олово является хорошим раскислителем, что особенно важно при работе с нержавеющими сплавами. Недостатком таких паяльных составов является невысокая прочность получающегося соединения.

Для получения более прочных паяных соединений нержавейки применяют твердые припои. Ими работают как в индустриальных условиях, так и в домашней мастерской. В твердые составы добавляют до 30% технического серебра. Их выпускают в виде тонких прутков и обозначают литерами ПСр.

Припой HTS – 528

Если требуется соединить пайкой разнородные изделия из таких материалов, как нержавейка, медные сплавы, никель, чугун — применяют состав HTS – 528. В его состав уже включен флюс, а температура плавления — не менее 750 °С

Соединение при помощи фитингов

Монтажные элементы, применяемые при сборке трубопроводов, различаются по виду и области применения. Виды фитингов:

прямые предназначены для стыковки двух элементов системы в одной плоскости;
переходники нужны при соединении заготовок разного диаметра, часто необходимы при ремонте старых трубопроводов;
поворотные, позволяют менять направление потока;
торцевые заглушки необходимы при изменении схемы прокладки трубопровода;
разводные (тройники, крестовины) нужны при врезке в магистральные линии или при монтаже отводов;
штуцеры – гибкие фитинги, используемые при подключении к запорной арматуре.

Для фитингового соединения без резьбы используют обжимные или компрессионные фитинги. В конструкции предусмотрено уплотняющее кольцо, оно фиксируется регулируемым зажимом. С помощью таких фитингов несложно соединять трубы без сварки. Стык плотно и герметично фиксируется с двух сторон. По прочности такое соединение превосходит сварочный шов. Фитинги используют при монтаже труб в технологических системах, где создается высокое давление. Их применяют при разводке водопровода, монтаже теплосистем. Специального оборудования для фиксации фитингов не требуется. Их выпускают для пластиковых и металлических труб.

Приготовление флюса

Коррозионно-стойкие сплавы весьма чувствительны к условиям пайки, поэтому правильный выбор флюса для пайки нержавейки исключительно важен.

Наиболее широко применяемый флюс содержит:

7 частей технической буры;
2 части борной кислоты;
1 часть фтористого кальция.

Изготовление флюса в домашних условиях

Для пайки мелких заготовок состав флюса упрощается — берут равные части буры и борной кислоты. Смесь разводят в воде и наносят на область пайки. Как только она высохнет- обеспечит будет отличную адгезию к поверхности сплава.

Перед нанесением флюса необходимо провести тщательную механическую обработку области пайки шкуркой, проволочной щеткой или надфилем.

Фланцевое соединение

Фланцы представляют собой толстый диск с центральным отверстием, равным диаметру трубы и боковыми для болтового крепления. Фланцы устанавливают на участках, которые периодически приходится ревизировать:

при врезке съемных заглушек, к ним фланец приваривают в заводских условиях;
для установки приборов учета (водомеров, теплосчетчиков);
монтаже запорной арматуры (различных задвижек, кранов).

Разъемное безрезьбовое соединение металлических труб формируют, плотно насаживая диски на края труб. При стягивании пластин за счет резиновой кольцевой прокладки создается герметичное стыковое соединение, выдерживающее высокое давление. Уплотнитель между фланцами на водопроводах меняют при появлении утечек. При транспортировании горячих или аммиачных сред (канализационных стоков) раз в три-пять лет.

Преимущества пайки нержавейки оловом

Применение мягких составов на основе олова дает следующие преимущества:

простота выполнения паяльных операций для небольших предметов;
короткая подготовка;
доступность паяльных материалов;
достаточное качество пайки для не самых ответственных деталей.

Пайка нержавейки оловом

Пайка оловянными мягкими составами может быть быстро освоена домашним мастером.

Краб-системы для профильных труб

При монтаже труб прямоугольного или квадратного сечения используют скрепляющие конструкции. Они представляют собой две штампованные стягивающиеся болтами пластины. При складывании двух половинок образуют профиль, совпадающий по размеру с трубой.

Краб-системы используют при создании металлоконструкций, они надежно фиксируют заготовки в нужном положении. Виды систем:

угловые или Г-образные, они соединяют профиль под прямым углом;
тавровые с тремя профильными отверстиями;
крестовые или Х-образные.

Краб-системы сокращают время сборки каркасов. Для монтажа не нужно специальной подготовки, не нужно оборудование. Достаточно инструментов. Краб-системы удобны:

для уличных конструкций;
рекламных щитов;
спортивного и игрового уличного инвентаря.

Подготовка оборудования и необходимых материалов

При подготовке оборудования важно уделить внимание характеристикам и конструктивным особенностям паяльника. Его мощность — не менее 80-110 ватт, более слабые приборы не смогут обеспечить достаточный прогрев рабочей зоны. Жало должно быть необгораемое. Работать паяльником получится мягкими, легкоплавкими припоями – прутками из чистого олова или из смесей типа ПОС. Чистое олово потребуется при ремонте кухонной посуды и сосудов, соприкасающихся с пищей или питьевой водой. Оно не содержит вредных компонентов. Наиболее подходящим флюсом для такой посуды будет ортофосфорная кислота.

Для твердых припоев придется воспользоваться газовой горелкой.

Установка ремонтно-монтажных обойм

Прочные бессварочные стыки получаются при использовании специальных трубных накладок, стягивающихся между собой. По сути, ремонтно-монтажная обойма – разновидность хомута. Она монтируется на аварийных участках. Особенность такого способа безрезьбового соединения – универсальность. Есть обоймы-тройники, крестовины. Литой корпус в виде двух половинок втулки легко монтируется, достаточно надеть обойму на трубу, затянуть 4 болта – для них в угловых ушках есть отверстия. Герметичность обеспечивает резиновый уплотнитель – разрезанный вдоль кусок шланга.

Обоймы применяют для технологических трубопроводов, на которых нужно быстро устранять протечки. Их можно устанавливать на длительный период или до ближайшего ремонта. Перед сборкой литой корпус разбирают, должно получиться две половинки. Надевают на стык или ремонтируемый фрагмент так, чтобы прокладки плотно облегали трубу. После этого в ушки вставляют болты, затягивают на них гайки. Обоймы считаются расходным материалом у сантехников.

Выбор припоя и вспомогательных материалов

Правильный выбор состава позволяет качественно спаять детали из нержавейки. Такое соединение будет надежным и долговечным. Наиболее распространение виды паяльных составов — оловянно-свинцовые марки ПОС. Для паяльных работ по нержавейке специалисты рекомендуют:

ПОС50Кд18 (с добавлением кадмия);
ПОС-61;
ПОС-40.

Для ремонта предметов, вступающих в контакт с пищей, следует применять только чистое олово. Для нержавейки подходит далеко не всякий флюс.

Припой ПОС-61

Ортофосфорная и паяльная кислоты

Обычно используются:

паяльная кислота;
ортофосфорная кислота ;
хлористый цинк.

Наносить флюс необходимо непосредственно перед пайкой, чтобы не успела повторно образоваться оксидная пленка.

Интересно: Ортофосфорная кислота входит в состав «Кока-колы». Хороший повод задуматься от том, стоит ли ее пить.

Способы соединения металлических труб без сварки

Не все металлы хорошо провариваются, иногда качество швов плохое. Резьбовые стыки недостаточно герметичны, винтовая нарезка на металле со временем разрушается.

Бессварочные соединения технологичные. Приспособления используют на газопроводах высокого давления, при транспортировке разогретых сред. Для монтажа уплотнителей не требуется предварительной подготовки стыков, разделки кромок. Достаточно очистить торцы от грязи, пыли.

Способы соединения металлических труб без сварки:

Хомутная стяжка. Герметичная плотно прилегающая накладка используется для устранения протечек. Ремонт можно сделать быстро.
Фланцевое. Плотность прилегания пластин регулируется болтовым крепежом, герметичность обеспечивает резиновая прокладка.
Монтаж ремонтно-монтажной обоймы. Стык надежно фиксируется в небольшом металлическом корпусе.
Использование муфты Гебо. Фитинг, создающий компрессию, подходит для многократного применения.
Крепление фитингов без резьбы. Образуется неразъемное герметичное соединение высокой прочности.
Краб-системы. Используются для профильного проката.

Для безрезьбовых соединений не требуется специального электрического или газового оборудования, достаточно монтажного инструмента. Для установки устройства не нужна техническая подготовка специалистов.

Технология пайки нержавейки оловом

Очень важно правильно и тщательно выполнить подготовительные операции. Их цель — удалить с поверхности нержавейки оксидную пленку и другие загрязнения, препятствующие образованию прочного и долговечного паяного соединения. Сначала поверхность защищается шкуркой, проволочной щеткой или надфилем. Далее, после удаления опилок и частичек абразива, проводят обезжиривание. Для этого берут специальный обезжириватель. Его с успехом заменит любой органический растворитель — ацетон, уайт-спирит, номерные растворители (646, 657) и т.п.

Сразу после обезжиривания область пайки покрывают флюсовым составом. (Если флюс входит в состав прутка припоя, то этот этап не выполняется).

Теперь начинаются собственно пайка оловом. Вначале область пайки разогревается при посредстве жала паяльника или факела газовой горелки. При пайке горелкой следует контролировать содержание кислорода, поскольку при его избытке начнутся окислительные процессы, ухудшающие качество соединения. При превышении допустимой концентрации кислорода пламя приобретает светло-синий оттенок.

Принцип пайки нержавейки

Всю область пайки следует прогреть до температуры плавления припоя.

Важно! припой должен плавиться не от жала паяльника или факела газовой горелки, а от тепла запасенного спаиваемыми деталями.

Подачу припоя в рабочую зону надо проводить до того момента, пока он не начнет появляться из рабочих зазоров между заготовками. Это обеспечит оптимальное схватывание.

Использование муфты Гебо

Соединить металлическую трубу без сварки поможет специальное компрессионное устройство. Муфта Гебо представляет собой металлический фланец с гайкой, внутри которого три кольца: зажимное конусообразное, прижимное, уплотняющее. Для создания прочного соединения важно придерживаться технологии монтажа.

Основные этапы крепления муфты:

Подготовка торцов предусматривает:

— снятие слоя краски или эмали, с оцинкованных труб счищают защитный слой (муфта предохраняет соединение от окисления).

На одну из заготовок надевают гайку, зажимное кольцо, верхней частью конуса направленное к гайке.
Производят сборку муфты Гебо: на уплотняющее кольцо надевают прижимное, затем уплотняющее, его разворачивают в сторону корпуса, надетого на другую трубу, вставляют в корпус.
Муфту сначала сжимают до неподвижности, чтобы гайка не проворачивалась. Ее затягивают, оставляя несколько витков.
Проверяют герметичность стыковки. После этого гайку заворачивают до конца.

Корпус муфты делают из прочной нержавеющей стали или цветного металла. Крепеж можно использовать после демонтажа трубопровода, достаточно заменить уплотняющее резиновое кольцо.

Использование муфту Гебо разрешено на системах горячего водоснабжения. По нормам температура теплоносителя не должна превышать +80°С. При высокой температуре уплотнитель придется менять.

Пайка нержавеющей стали дома

Часто бывает, что домашнему мастеру необходимо отремонтировать предметы домашней утвари, посуду из нержавеющей стали. Для этого необходимо подготовить определенный набор оборудования, а также рабочие и вспомогательные материалы. Чтобы качественно и быстро ремонтировать изделия из нержавейки, потребуется приобрести также определенный навык. Поэтому не стоит сразу браться за ремонт сложных или крупногабаритных изделий. Чтобы набить руку, «почувствовать металл и огонь», лучше потренироваться на ложках, кружках или просто обрезках нержавейки.

Пайка нержавейки в домашних условиях

Для работы потребуется оборудовать рабочее место. Рабочий стол должен быть металлическим или иметь негорючее покрытие. Должна быть оборудована вытяжная вентиляция — как пары паяльного состава, так и флюса и обезжиривателя вредны для органов дыхания. Спаиваемые детали должны быть надежно закреплены инвентарными крепежными приспособлениями — тисками, струбцинами, зажимами, распорками.

Рабочая зона не должна быть загромождена, в ней могут находиться только спаиваемые детали.

Емкости с рабочими жидкостями сразу после применения следует плотно закрывать и убирать в шкафчик или тумбочку.

Необходимо тщательно соблюдать технологию выполнения работ. Если обработка проведена некачественно и припой не пристает к поверхности деталей — необходимо остановить пайку и повторить механическую обработку и обезжиривание. После обезжиривания брать детали можно только в плотных перчатках — даже небольшое потожировое пятно, оставленное пальцами, может свести работу насмарку.

Проволочную щетку для зачистки можно сделать самостоятельно. Для этого в отрезок трубы диаметром 5-10 миллиметров и длиной около 10 см нужно плотно вставить проволочки, полученные из куска металлического троса. Выступать из трубки они должны на несколько миллиметров. При небольших площадях пайки нержавеющей стали, а особенно в узких и труднодоступных местах такая самоделка намного удобнее и эффективнее, чем покупные щетки на деревянной ручке.

Такой щеткой можно работать в непосредственной близости от паяльника или пламени горелки, минимизируя время между зачисткой и началом пайки.

Пайка с помощью газовой горелки

Горелку плавно перемещают, равномерно нагревая металл. Пруток припоя должен плавиться не от пламени горелки, а от тепла заготовки — только тогда получится прочное и надежное соединение. После наложения прутка в область стыка необходимо далее нагревать заготовки, чтобы он полностью проник во все зазоры и заполнил их. Нагрев продолжают до тех пор, пока излишки паяльного состава не начнут вытекать из стыка.

Как соединить металлические трубы без сварки и резьбы

При ремонте и замене квартирных трубопроводов, монтаже стояков не все соединения можно проварить. На трубе, вплотную прилегающей к стене, невозможно нарезать резьбу. Для стыка понадобятся приспособления безрезьбового соединения стальных труб.
Используя их, монтируют магистральные и технологические трубопроводы для транспортировки газа, нефти, химических реагентов, насыщенного пара. При соединении труб без сварки исключен риск коррозионных разрушений стыков. Защищают металл стягивающие накладки, они образуют герметичные стыки.

Сварка труб из стали

Чтобы заварить трубы из нержавейки надо приобрести электроды с основным или рутиловым покрытием. В процессе сварки применяют постоянный ток обратной полярности. Сварка на постоянном токе может использоваться для соединения тонкостенных труб. Этот процесс обеспечивает минимальное разбрызгивание металла, является простым для сварщика.
Постоянный ток прямой полярности используют при работе с вольфрамовыми электродами. Этот метод позволяет защитить трубы от окисления, создать устойчивость дуги в процессе работы, обеспечить высокую коррозийную стойкость шва.

Технологичность процесса сводится к соблюдению трех основных этапов проведения работ и позволяет соединять трубы и баки цилиндрической формы. Для качественного выполнения швов необходимо:

Осуществить качественную подготовку сварщика и оборудования к работе. С рабочей поверхности удаляются все загрязнения при помощи наждачной бумаги или металлической щетки.
Начать сварочный процесс с поджигания электрода или возбуждения дуги. После этого переходят к процессу соединения, осуществляя контроль над дугой.
По завершении работ отбивают шлак и проверяют шов на качество проваривания.

При выборе электродов марки ОК 63.20 для работ с нержавеющими трубами следует помнить, что сварочный процесс проходит при кратковременном поджигании и гашении электрической дуги. Говоря другими словами, сварка осуществляется точечным методом и позволяет работать с тонкими металлами.

Источник