Пайка нержавеющей стали в домашних условиях

Медные

Медь и ее сплавы для пайки нержавеющей стали применяют редко. Это можно делать только при температуре 1120 ℃ в специально очищенных, осушенных средах восстановительного характера. Если в нержавеющих сталях повышено содержание хрома, алюминия, кремния и титана, в связи с низкой текучестью меди процесс можно проводить только с флюсами в атмосфере пламени ацетилена и кислорода.

В некоторых ситуациях применяют твердый припой для нержавейки из меди и цинка с содержанием последнего до 40 %. При этом добавляют в рабочую зону твердые флюсы.

Такие средства имеют недостатки, связанные с возможностью выгорания цинка. Шов может получаться не очень прочным, хрупким при высоких температурах. Работа требует особой квалификации исполнителя.

Хороший результат дают средства ВПр-1, ВПр-, ВПр-4, в которых основным компонентом является медь. Никеля в этих составах содержится около 30 %, кремния – до 2 %, железа – до 1,5 %, бора – в следовых количествах. Такими средствами можно паять любые нержавеющие стали в печах или пламени горелки.

Специфические особенности имеет припой ВПр- 41. Он относится к самофлюсующимся композитам. Функции флюсов выполняют добавки калия, натрия, лития и фосфора.

Они удаляют имеющиеся оксиды, препятствуют образованию новых продуктов окисления, улучшают поверхностное натяжение припоя. Пайку можно проводить без применения защитных газов под действием токов высокой частоты, обеспечивающих быстрый нагрев.

От древности – до наших дней

Первый известный медный самогонный аппарат назывался аламбик. Его использовали как дистиллятор и получали не только крепкие напитки, но и ароматические масла. Не стоит думать, что этот аппарат ныне забыт.

Усовершенствованные аламбрики изготавливаются и продаются через интернет для домашнего изготовления алкоголя, а также используются для промышленного производства. Всем известный, хотя бы понаслышке, Хеннесси, получают именно на аламбике. На медных же аппаратах гонят многие национальные самогоны, включая виски и граппу.

Настоящий аламбрик дорогой, но существуют и другие виды аппаратов, где в различных вариациях частично используется этот металл. Например, один из наиболее распространенных у самогонщиков вариантов – медная трубка. Ее довольно часто используют при самостоятельном изготовлении аппарата. Но это может быть и колпак, испаритель или куб.

Подготовка оборудования и материалов

Для пайки нержавейки необходимы следующие инструменты и вспомогательные материалы:

• электропаяльник;
• газовая горелка;
• припой;
• флюс;
• металлическая щетка;
• растворитель;
• мыло;
• ветошь;
• защитные перчатки.

Таблица характеристик нержавеющей стали.

Мощность электропаяльника должна быть 100 Вт, в крайнем случае – не менее 60 Вт. Маловаттный прибор не сможет разогреть стальные детали до оптимальной температуры. Паяльник большей мощности требуется, когда необходимо соединять изделия больших размеров. Желательно, чтобы у него было необгораемое жало. Такой прибор долговечнее, работать с ним быстрее и удобнее.

Но технические возможности паяльника ограничены двумя обстоятельствами. Во-первых, он разогревает только мягкие, низкоплавкие припои. Во-вторых, им невозможно спаять детали с высокой степенью теплоотвода. Поскольку температура жала паяльника диктуется типом припоя, необходимо, чтобы он поддавался плавлению. Так, например, твердый латунный припой не удастся расплавить обычным паяльником. В таких случаях необходима газовая горелка. Хоть это несколько и усложняет процедуру пайки, вполне приемлемо использование горелки в виде компактного газового баллончика.

Режимы сварочных работ в среде инертных газов.

Выбирая припой, многие отдают предпочтение прутьям серии «ПОС» из оловянно-свинцового сплава. Наиболее популярны марки «ПОС-40», «ПОС-61». Припой «ПОС50Кд18», содержащий, помимо олова и свинца, кадмий, особенно хорош для пайки микросхем, которые нельзя сильно перегревать.

Припои с цинком плавятся легко, но практически непригодны для работы со сталью низколегированных и углеродистых сортов: они плохо пристают к ней, быстро затекают в зазоры и дают непрочные соединения. Лучше всего нержавейка паяется чистым оловом. Только оловянный припой можно применять для ремонта изделий, контактирующих с пищевыми продуктами.

Спаять стальные детали не удастся, используя привычную канифоль. Она хороша для меди, а для нержавейки нужен активный флюс – ортофосфорная или паяльная кислота (хлористый цинк). Нанеся такой флюс, сразу же приступают к пайке

Особенно это важно при использовании ортофосфорной кислоты, поскольку буквально через считанные секунды на поверхности стали образуется фосфатная пленка, и пайка становится затруднительной

Пайка своими руками

Стоит отметить, что пайка нержавеющей стали в домашних условиях с применением оловянного припоя — это не такое уж частое явление. Поскольку сама технология пайки сложна и редко применяется в быту. Но порой домашнему мастеру все же приходится столкнуться с необходимостью пайки нержавейки. Это может быть просто мелкий ремонт. Что делать в таких случаях?

Прежде всего, ознакомьтесь с обучающими материалами и видео. Они помогут лучше понимать всю суть работы с нержавеющей сталью. Так вы сможете избежать большинства ошибок и добиться более-менее достойного результата. А мы, в свою очередь, кратко расскажем вам, как выполнять пайку и что нужно учесть.

Инструменты

Работа начинается с инструмента. Без него вы просто не сможете выполнить пайку. Конечно, некоторые инструменты можно сделать своими руками из подручных средств, но мы все же рекомендуем приобрести качественный инструмент в магазине.

Итак, для пайки вам понадобится:

• Электрический паяльник, работающий от стандартной сети в 220В. Его мощность должна быть не ниже 100Вт, а лучше еще больше.
• Конечно, флюс типа «бура». Пастообразный или жидкий. А также кисточка для его нанесения.
• Наждачная бумага, напильник или шлифмашинка.
• Металлический припой, изготовленный из чистого олова или смеси олова со свинцом.

Необязательно, но рекомендуется держать при себе стальной трос и небольшую металлическую трубку. Позже вы узнаете, зачем нам нужны эти компоненты.

Технология пайки

Теперь перейдем к технологии пайки. Еще раз повторим, что мы рассказываем о пайке на дому, а не в условиях промышленного цеха.

Для начала зачистите поверхность металла. Для этого используйте наждачку, шлифмашинку или напильник. Удалите все пятна, загрязнения, следы или масла или краски, очаги коррозии. Если это не сделать, качество сварки сильно ухудшится. Швы будут дефектными, и ваша работа пойдет насмарку.

После того, как вы тщательно подготовили поверхность деталей, нанесите флюс. Чтобы нанести флюс для пайки нержавейки используйте небольшую кисточку. Наносите флюс равномерным не толстым слоем. Флюс не только защитит сварочную зону от окисления, но и обеспечит качественное лужение. Об этом мы поговорим далее.

После нанесения флюса на будущую зону сварки, необходимо выполнить лужение. Луженое — это процесс, при котором тонкий слой олова наносится на металлическую поверхность. Этот процесс необходим для дальнейшей пайки. У новичков часто не получается с первого раза правильно выполнить лужение. Это не страшно. Вы можете нанести второй слой, предварительно прогрев детали до невысокой температуры.

Вы прогрели детали, снова попытались выполнить лужение, но ваши попытки не увенчались успехом? У многих сварщиков припой просто скатывается вниз, вместо того, чтобы образовывать тонкий слой на поверхности металла. Здесь-то нам и понадобится стальной трос и металлическая трубочка. Из этих двух компонентов можно сделать простейшую металлическую кисть.

Чтобы ее изготовить, трос должен быть того же диаметра, что и трубочка. Трос продевается в трубочку и на одном конце разматывается до образования своеобразной «косточки». С помощью такого приспособления выполняется зачистка металл. Да, вы используете эту «кисть» вместо наждачной бумаги или напильника. Как показывает практика, применение такого нехитрого приспособления эффективнее всего очищает поверхность металла. А ведь от этого во многом и зависит лужение. Многие просто недостаточно тщательно очищают поверхность, из-за чего не удается покрыть металл оловом.

Только после того, как все эти этапы выполнены, можно приступать к самой пайке деталей. Здесь уже все гораздо проще. Припой подается в сварочную зону одной рукой. В другой руке нужно держать паяльник и двигать его синхронно с припоем, равномерно заполняя стык между двумя деталями.

Особенности

Во время работ вы наверняка столкнетесь с некоторыми трудностями. Например, при медленной пайке в составе нержавейки могут сформироваться карбидные соединения. Качество шва ухудшится, а вероятность образования дефектов увеличится. Чтобы избежать этих проблем выполняйте пайку быстро и уверено. Не медлите и не останавливайтесь подолгу на одном этапе.

Также рекомендуем после пайки прокалить деталь в печи. Так карбидные соединения точно не смогут образоваться в составе нержавейки.

Преимущества меди для процесса дистилляции

Металл химически активен. В процессе дистилляции его окислы и ионы контактируют с парами спирта, выполняя роль катализаторов разнообразных реакций обмена, восстановления и окисления.

Во время самогоноварения оксиды меди «забирают» из спиртовых паров издающие неприятный запах сернистые соединения, образуя твердый нерастворимый слой на стенках агрегата. Особенно много таких нежелательных веществ в зерновой браге. Также образуется и растворимый налет, попадающий в продукт. При этом «связывание» серы с помощью оксидов меди обогащает органолептику напитка. Кроме того, медь снижает концентрацию канцерогена этилкарбамата (уретана), образующегося в избытке из фруктового сырья.

«Связывание» сернистых соединений активнее всего происходит в момент первой перегонки в колонне (например, медная РПН или СПН) и в самом кубе, повторно эти вещества не образуются. Поэтому в процессе второй перегонки использование «красного металла» не так актуально. Применение насадки из меди в качестве наполнения колонны самогонного аппарата помогает получать напитки, которые содержат меньше неприятно пахнущих соединений серы. Это улучшает аромат и вкус алкоголя.

В перегонном кубе медь катализирует множество химических реакций, способствуя образованию гетероциклических соединений, придающих разнообразные ароматы: пряностей, шоколада, карамели и др.

Основные ошибки

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

1. 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.
2. Используйте паяльник с необгораемым стержнем.
3. Пищевую посуду лучше паять чистым оловом, поскольку свинец обладает токсичными свойствами.
4. В качестве флюса опытные мастера рекомендуют использовать активные составы. Лучше всего зарекомендовала себя ортофосфорная кислота.

Недостатки пайки нержавейки оловом

• Пайка уступает многим другим процессам получения неразъемного соединения по крепости, так что для ответственных конструкций ее нельзя применять;
• Из-за применения олова температурный диапазон эксплуатации деталей снижается, так как материал может расплавиться;
• Остаются сложности с поведением нержавейки в жидком состоянии.

Подготовка оборудования и необходимых материалов

Пайка оловом нержавейки предполагает правильный подбор инструментов и прочего оборудования. Для этого вам понадобится:

• Паяльник или газовая горелка;
• Растворитель;
• Припой;
• Металлическая щетка;
• Флюс;
• Защитные перчатки;
• Ткань для протирки.

Паяльник желательно брать мощностью в 100 Вт, так как менее мощные модели не смогут расплавить материал.

Паяльник для пайки нержавейки

Если речь идет о соединениях больших размерах, то здесь может потребоваться и более мощный паяльник. Жало инструмента должно быть необгораемым, так как это существенно увеличивает срок его службы. Следует отметить, что возможности паяльника являются ограниченными, так как он может работать только с легкоплавными припоями. Для такой пайки лучше всего подойдут бруски чистого олова или прутки из серии ПОС.

Бруски олова для пайки нержавейки

Первый вариант хорошо подходит для посуды и прочих емкостей, так как не содержит примесей. В качестве флюса лучше всего для данной разновидности использовать ортофосфорную кислоту. Ею необходимо обрабатывать места, где будет паяться металл и тогда схватывание будет на куда более высоком уровне.

Выбор припоя и других материалов

Пайка нержавейки паяльником предполагает грамотный подбор припоя, так как от него будет зависеть качество соединения. Одной из самых популярных в данном планет является серия «ПОС». В отличие от обыкновенного олова, которое продается для пайки в виде брусков, имеет еще дополнительные вкрапления свинца, что изменяет свойства материала

Стоит обратить внимание на марки:

• ПОС50Кд18;
• ПОС-61;
• ПОС-40.

В них может содержаться не только олово, но еще и кадмий, свинец и прочие металлы. Если вам нужно паять детали, которые будут соприкасаться с пищевыми продуктами, то в материале, кроме олова, ничего лишнего не должно быть, так как остальные вещи могут оказаться вредными для здоровья. Для нержавейки сложно подобрать флюс, так как далеко не каждый тут сможет пригодиться. Здесь требуется, так называемый «активный флюс», в качестве которого выступает паяльная кислота, ортофосфорная кислота или хлористый цинк. Желательно, как только он будет нанесен на поверхность, сразу начинать процедуру, чтобы флюс не взялся пленкой.

Технология пайки нержавейки оловом

Перед тем как начнется пайка нержавейки оловом, требуется очистить от окисной пленки, которая может образовываться на поверхности металла, а также от прочих загрязнений. Это делается при помощи металлической щетки или наждачной бумаги.

Зачистка металла перед пайкой

Затем проходит процедура обезжиривания, для чего понадобится растворителем, для чего можно использовать и ацетон.Когда поверхность будет очищена можно наносить флюс, если вы не используете комбинированный припой, который уже содержит его в своем составе.

Далее происходит разогрев при помощи горелки или жала паяльника. При использовании горелки нужно следить за уровнем кислорода, так как при его избытке металл будет окисляться

Для распознавания такого параметра, необходимо обратить внимание на цвет пламени, так как в перенасыщенном составе оно будет светло-синим. Необходимо разогреть все место соединения до такой температуры, чтобы припой мог расплавиться

Он должен плавиться не от горелки, а от разогретого ею металла. Припой укладывается в область, где находится стык, это делается постепенно, пока не будет заполнена вся область.

Это следует делать, пока излишки не начнут вытекать из зазоров, тогда можно гарантировать наилучшую степень схватывания.»

Контроль качества

Для этого используется ГОСТ 19249-73. Здесь могут использоваться методы контроля с разрушением и без. Среди них выделяют такие как:

• Радиационный контроль;
• Технический осмотр;
• Радиоскопический метод;

Меры безопасности

Когда происходит пайка нержавеющей стали оловом в домашних условиях, то следует соблюдать правила электробезопасности. Главной проблемой является то, что можно обжечься при контакте с паяльником, разогретым металлом или припоем. Также следует избегать вдыхания испарений металлов.

Недостатки пайки нержавейки твердыми припоями

• Если сравнивать с использованием других припоев, то процесс получается более трудоемким;
• Твердые сплавы нередко оказываются более дорогостоящими, как и себестоимость пайки, за счет того, что используется больше ресурсов;
• Далеко не каждый инструмент может дать ту температуру, которая требуется для этого процесса, поэтому, в домашних условиях он оказывается трудноосуществимым.

Подготовка оборудования и материалов

Перед тем как паять нержавейку твердым припоем, следует заняться подготовкой. Для проведения пайки нужно подобрать правильную горелку, которая бы смогла выдать требуемую температуру и обладала достаточной шириной пламени, чтобы равномерно обрабатывать поверхность.

Выбор горелки для пайки припоями

Следует сделать так, чтобы под рукой всегда находился флюс и припой, чтобы вовремя сделать все нужные процедуры. Перед работой нужно подготовить все под заданный режим работы и проверить работоспособность инструментов.

Отличия высокотемпературной пайки от низкотемпературной

При высокотемпературном спаивании используется нагрев при помощи горелки, тогда как в ином случае применяется электрический нагрев.

Высокотемпературная пайка нержавейки

Также различается температура плавления самого припоя. В первом случае она намного более высокая, что также влияет и на качество соединения, так как оно становится значительно выше. Низкотемпературная пайка, впоследствии, выдерживает меньшие температурные режимы воздействия. Высокотемпературная может вызывать структурные изменения в металле, если температура его плавления близка к той, которая используется при обработке. Для них также используется оборудование различной мощности.

Выбор твердого припоя

Медно-цинковый припой представлен в серии ПМЦ с различным содержанием меди. Его часто используют вместе с дополнительным легированием, чтобы снизить сильную отдачу при вибрации.

Медно-цинковый припой

Медно-фосфорный представлен в серии ПМФ с различным содержанием фосфора, в зависимости от цифры модели. У него хорошая устойчивость к коррозии и высокая текучесть. Иногда его могут использовать для замены серебряного припоя.

Медно-фосфорный припой

Медно-циноквые обладают высокими технологическими свойствам. При добавлении олова температура плавления снижается, так что он относится к универсальным припоям.

Выбор флюса

Пайка нержавеющей стали твердыми припоями требует тщательного подбора флюса. Одним из лучших вариантов для данного металла состоит на 70% из буры, на 20% из борной кислоты и на 10% из фтористого кальция.

Как паять нержавейку латунью

Их мастерство поражает и очаровывает, они внедряют мечты в жизнь, создают шедевры, передают своё мастерство из поколения в поколение. Эти люди — ювелиры. Чтобы покорять металл и превращать его в прекрасные изделия необходимо мастерство, упорство и время.

Основные металлы, с которыми работают специалисты — это золото, серебро, нержавеющая сталь. Основная операция в технологии изготовления уникального изделия — пайка металлов. Технология пайки имеет свои особенности для каждого материала. Сложным процессом является пайка нержавейки твёрдыми припоями.

Пайка серебра в домашних условиях — довольно дорогостоящая операция. Особенно технологически сложно и экономически дорого спаять два разных металла. Необходимо соблюдать особые условия, специальный припой и флюс. Среди потребителей популярными становятся авторские изделия. Многие сложные проекты имеют сочетание серебряных деталей с нержавейкой.

Технология соединения деталей из нержавейки

К сожалению, пайка нержавеющей стали — не такой простой процесс, и обычными припоями в виде олова или меди качественно выполнить работу не удастся. Припой для пайки нержавейки должен быть с содержанием серебра. Промышленность выпускает его покрытым флюсом (содержит 30% серебра). Можно применить припой, содержащий цинк, медь и никель.

Иногда паяют латунью, это считается самой сложной работой. Для расплавления латуни нужна температура 950 градусов.

Для качественного выполнения работ и надёжного соединения деталей в единую конструкцию необходимо применить флюс. Для латуни флюс состоит из борной кислоты и буры.

Спаять детали этим способом можно только в том случае, если они мелкие и хорошо прогреваются. Массивные детали спаять в домашних условиях проблематично.

Что нужно для пайки нержавейки:

• газовая горелка;
• припой, содержащий серебро и покрытый флюсом;
• кислота для пайки.

Технологический процесс пайки нержавейки твёрдыми припоями:

• нагревание деталей для обезжиривания;
• обработка поверхности ортофосфорной кислотой;
• нагревание деталей до красного свечения;
• подача припоя с последующим нагреванием.

Чтобы запаять отверстие в листовой нержавейке дома, необходимо определить его размер и подготовить соответствующую заплату. Пайку нужно выполнять согласно технологии с применением припоя, содержащего серебро.

Нанотехнология: сварочный карандаш

Проще всего выполнять сварочные работы при помощи специального карандаша для сварки. Им можно сварить любой металл: алюминий, железо, нержавейку, медь, латунь.

Причём нет необходимости зачищать и обезжиривать поверхность. Это новинка. Работает следующим образом. Поджечь карандаш, поднести горящий конец к свариваемому объекту и аккуратно прокрутить карандашом по свариваемой поверхности.

Расплавленный металл сцепится с деталью и обеспечит надёжное соединение.

Как паять детали из серебра

Без серебряного припоя никуда! Серебро не удастся надёжно спаять с помощью олова. Хотя на первый взгляд такое соединение является крепким, металлы реагируют друг с другом, и изделие через некоторое время рассыпается.

Для качественного соединения деталей из серебра необходимо воспользоваться специальным серебряным припоем. Они бывают трёх видов: твёрдые, мягкие и средние, отличающиеся температурой плавления (от 700 до 900 градусов).

Припой подбирается в зависимости от типа металла и требований к прочности соединения. При изготовлении сложных изделий в несколько этапов, а также при сочетании разных конструктивных элементов применяют мягкие припои.

Он должен иметь вид небольшой очень тонкой пластинки или проволоки. Режут его на мелкие (миллиметровые) куски. Пайка серебра в домашних условиях выполняется на огнеупорном кирпиче, куске древесного угля или специальной керамической плитке. Не рекомендуется выполнять пайку на материале, хорошо проводящем тепло — поглощает энергию нагрева, и объект пайки плохо нагревается.

Нельзя использовать простой влажный кирпич, который под воздействием температуры крошится из-за содержащейся в нём влаги. Перегретый пар с большой силой отправит кусок кирпича прямо в лицо.

Чтобы припаять деталь к предмету, необходимо очищенное и тщательно обезжиренное место смазать флюсом (готовая смесь: борная кислота, бура) или кислотой для пайки

Удаление жира, окислов и других загрязнений имеет важное значение. Обезжиренная поверхность обеспечивает надёжное соединение с припоем. Ювелиры, как правило, используют для этой цели слабый раствор кислоты

Ювелиры, как правило, используют для этой цели слабый раствор кислоты.

Пайка черных металлов

Качество скрепления стальных изделий зависит от нескольких факторов:

• марки стали;
• пористости заготовок;
• уровня очищенности стыковочного шва.

В качестве припоя выбирают оловянные или латунные сплавы. Их используют в зависимости от поставленной задачи. Более простой способ — использование олова. С ним проще работать, однако, конечный шов не будет обладать высоким уровнем прочности.

Припои на основе латуни намного прочнее, но для работы с ними потребуется особое оборудование.

Рабочий процесс на подготовительном этапе практически не различается. В обоих случаях детали зачищают от грязи и ржавчины. Фиксируют при помощи струбцин или тисков. В качестве флюса используют обычную ортофосфорную кислоту. После этого наступает этап самой пайки.

Пайка стали оловом

При пайке оловом подбирают паяльник мощностью от 100 Вт. Для получения качественного шва обе детали предварительно залуживают, после чего в готовый шов подают оловянный припой и завершают пайку.

Пайка стали латунью

Латунь плавится при температуре свыше 900 ˚С, поэтому для работы с таким припоем потребуется газовая горелка

Важно нагревать оба элемента равномерно. В противном случае латунь быстро расплавится

Она будет хорошо прилипать только на краях стальных заготовок (что может вызвать хрупкость и разрушение под напряжением), что поспособствует образованию трещин в конечном изделии.

Заключение

Учитывая вышеизложенную информацию, можно с уверенностью заявить, что при желании и наличии соответствующего руководства, постичь все секреты мастерства пайки можно за несколько часов и экспериментов. Главное — не сдаваться при столкновении с ошибками и неприятностями. В бытовых условиях можно научится паять самыми различными способами, что позволит добиться максимально качественного крепления деталей и герметичности ёмкостей. Сегодня с помощью паяльной кислоты можно успешно соединить практически все разновидности металлов и сплавов, электрические провода, корпуса радиаторов автомобиля, посуду из металла и множество других предметов повседневного обихода.