Чем запаять нержавейку в домашних условиях
Как и чем паять нержавейку в домашних условиях: советы, видео, фото
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.
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.
Как выполнить пайку в домашних условиях
С такими задачами, как соединение деталей из нержавейки при помощи пайки и пайка нержавейки с медью, нередко сталкиваются и в домашних условиях. Изделия, изготовленные из нержавеющей стали, активно используются в быту уже на протяжении многих лет, поэтому, когда они по каким-либо причинам приходят в негодность, у любого домашнего мастера возникает естественное желание отремонтировать их самостоятельно. Следует сразу сказать, что спаять детали из нержавейки не так уж и сложно, главное – строго придерживаться технологии, а также запастись соответствующими инструментами и расходными материалами.
Освойте технику пайки на простых соединениях, а затем пробуйте работать с более ответственными деталями
Перед тем как приступать к пайке нержавейки, очень желательно не только изучить теоретический материал по данному вопросу, но и более подробно познакомиться с правилами его выполнения при помощи обучающих видео.
Чтобы паять изделия из нержавейки, вам потребуются следующие инструменты и расходные материалы:
Материалы и инструменты для пайки
Подбирая паяльник для работы с нержавейкой, следует остановить свой выбор именно на инструменте с мощностью 100 Вт. Использование более мощного устройства для выполнения таких работ просто нецелесообразно.
Сам процесс пайки деталей из нержавейки выполняется по следующему алгоритму.
Типы припоев
Изделия из нержавеющих сталей можно паять как мягкими припоями, изготовленными на основе олова и свинца, так и твердыми типами присадочного материала, в состав которого входят более тугоплавкие металлы.
Мягкий припой за счет того, что его основу составляет олово, является легкоплавким материалом, отличающимся высокой пластичностью и жидкотекучестью в расплавленном состоянии. Что особенно важно при выполнении пайки изделий из нержавейки, он обладает хорошей раскислительной способностью.
Свойства мягких припоев
Более надежные соединения как в производственных, так и в домашних условиях позволяет получить пайка, выполняемая с использованием твердых припоев. Металлы, из которых их изготавливают, плавятся при более высокой температуре, чем олово, что и позволяет получать с их помощью надежные и долговечные соединения. Очень часто материалы данного типа производят на основе технического серебра, которого в их составе может содержаться до 30%.
Основные марки серебряных припоев
Одним из популярных типов твердого припоя является материал марки HTS-528, который успешно используется для пайки не только нержавейки, но и меди, латуни, бронзы, никеля и других металлов. Удобно, что он выпускается в виде прутка, поверхность которого уже покрыта слоем флюса. Работая с таким припоем в производственных условиях или дома, следует иметь в виду, что температура его плавления составляет 760°.
Припой HTS-528, представляет собой пруток, покрытый флюсом красного цвета. Помимо нержавейки подходит для чугуна и цветных металлов
Приготовление флюса
При пайке нержавейки следует очень внимательно отнестись к вопросу выбора готового флюса или рецептуре его самостоятельного изготовления. Классический состав флюса, который можно приготовить и дома, включает следующие компоненты:
Для пайки изделий, отличающихся небольшими размерами, можно приготовить флюс, который будет состоять только из буры и борной кислоты, смешанных в одинаковой пропорции. Смешав компоненты флюса в сухом виде, его необходимо развести водой и уже полученным раствором обрабатывать место будущего соединения.
Полезные советы
Чтобы выполнить пайку нержавейки качественно, следует воспользоваться рекомендациями опытных специалистов.
Что еще следует знать о пайке нержавеющей стали
В тех случаях, когда к паяным соединениям изделий из нержавейки предъявляются особые требования, могут использоваться специальные марки припоев, к числу которых относятся материалы, изготовленные на основе никеля и фосфора, а также никеля, хрома и марганца. Припои второй группы используют, в частности, в тех случаях, когда пайка выполняется в среде защитного газа, состоящего из смеси аргона с трехфтористым бором. При выполнении пайки по такой технологии в качестве припоя может использоваться и чистая медь, которая хорошо смачивает металл и формирует надежное соединение.
При использовании медного припоя место пайки будет отличатся от нержавейки характерным желтым цветом
Припои, изготовленные на основе никеля, позволяют получать соединения, отличающиеся высокой прочностью. Между тем есть у таких материалов и недостатки, к которым следует отнести невысокую пластичность. Именно поэтому такой присадочный материал не используют для соединения элементов конструкций из нержавейки, которые будут подвергаться ударным и вибрационным нагрузкам в процессе своей эксплуатации. Кроме того, паяный шов из такого материала очень критично относится к низким температурам. Пайку припоями никелевой группы, которые плавятся при температуре, превышающей 1000°, можно выполнять в среде сухого водорода, аргона и в вакууме.
Таким образом, пайка изделий из нержавейки (габаритных труб, эксплуатируемых под давлением, посуды, предметов мебели или интерьера) имеет свои нюансы, которые обязательно следует учитывать при выборе как режимов пайки, так и расходных материалов. Существует множество справочников, руководствуясь которыми, можно оптимально подобрать все необходимые материалы и получить качественное, надежное и красивое паяное соединение.
Чем паять нержавейку
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 сплавов
Нержавейку не паяют с алюминиевыми и магниевыми сплавами. С другими металлами процесс проходит отлично, при этом само место соединение отличается повышенной прочностью.
Некоторые сплавы нержавейки, особенно это касается тех, в состав которых входит больше 25% никеля, при температуре +500-700 ℃ начинают выделять карбиды. Эти химические соединения снижают коррозионную стойкость металла.
И чем длительнее процесс пайки при таком температурном режиме, тем интенсивнее карбиды выделяются. Поэтому время пайки надо сокращать. Пайку в домашних условиях проводят паяльником или газовой горелкой, причем паяльник применяют чаще.
Выбор припоя
Существует два фактора, влияющие на выбор припоя для нержавейки:
Если приходится работать в обычных условиях (в любом помещении), то пайку лучше проводить серебряным припоем, в который входит небольшое количество никеля.
При печном проведении спаиваемого процесса, то есть, при полном отсутствии влажности, используются медные, серебряно-марганцовые или хромоникелевые припои.
Надо отметить, что твердые припои на основе серебра – лучший вариант для пайки деталей из нержавейки.
Ведь серебро так же не поддается коррозии, имеет такой же светлый цвет, как и нержавеющая сталь. Но необходимо отметить, что в чистом виде серебро в припоях не используют.
В сплав добавляют цинк или медь. Чем больше в процентном соотношении серебра, тем выше качество сплава. Правда, такой материал придется использовать при более высоких температурах. Оловянные припои используют редко, когда не требуется высокой прочности.
Таблица 1. Состав и свойства серебряных припоев
Выбор флюса
Что касается флюса для пайки нержавейки, то оптимальный вариант здесь – бура. Она может быть использована в виде пасты или порошка. Порошок буры насыпают в зону пайки двух заготовок и нагревают до температуры +850 ℃. Это так называемая температура светло-красного каления.
Как только флюс расплавился, в зону вносят припой. Если следовать стандартам, то для работы с серебряными припоями берут флюсы № 209 или 284 согласно ГОСТ, а для припоев с содержанием меди и никеля – №200 или 201.
Остатки флюса после окончания пайки удаляют водой (холодной или горячей) или делают обдувку песком. Использовать для этого соляную или азотную кислоту не рекомендуется. Это сильнодействующий материал, который разъедает припойный слой и саму нержавейку.
Как правильно паять в домашних условиях
Чтобы правильно припаять между собой две заготовки из нержавейки, надо грамотно подготовиться к процессу. Для этого в качестве флюса лучше использовать ортофосфорную кислоту или хлорид цинка, который обычно называют паяльной кислотой. Паяльник нужен мощностью 100 Вт. Что касается припоя, то в домашних условиях проще паять нержавейку оловом.
Первый этап процесса – очистка кромок двух деталей из нержавейки. Для этого используется наждачная бумага или напильник с мелкими насечками. Затем надо провести облуживание подготовленных кромок.
Для этого соединяемые плоскости обрабатывают флюсом, затем паяльником разогревают припой, который наносят на концы двух заготовок. Припой должен остаться на жале паяльника, а уже от него должен быть перенесен на плоскости, которые предстоит залудить.
Если олово не прилипло к нержавейке, то процедуру надо повторить, предварительно нагрев концы соединяемых деталей.
Как только облуживание произошло, можно переходить к пайке с внесением в зону соединения флюса и припоя. По окончанию процесс кислота смывается водой.
Соединение с другими металлами
К соединению двух разных металлов, к примеру, к пайке меди с нержавейкой, надо подходить с позиции изучения их свойств. Металлы имеют разные температуры плавления, поэтому процесс пайки считается одним из сложных.
Соединение меди и нержавейки в домашних условиях включает обработку заготовок, лужение кромок и непосредственно сам процесс пайки.
При этом необходимо отметить, что паять медь и нержавейку можно паяльником или горелкой. Первый инструмент является маломощным, поэтому с твердыми припоями он работать не может.
Паяльник также не используют для пайки больших площадей соприкосновения из-за длительности процесса. К тому же флюс будет окисляться еще до того, как успеет полностью прогреться.
Горелка – наилучший вариант. С ее помощью можно паять не только нержавейку с медью, но и с латунью.
Кстати, при выборе припоя надо обратить внимание именно на прутки из латуни. Это в первую очередь самый распространенный материал для пайки нержавеющей стали, его можно использовать даже в соединении без флюса.
Надо учитывать, что латунь по многим параметрам уступает серебру. Зато она дешевле. Использовать ее надо только для пайки простых неответственных соединений.
Чтобы получить соединения высокой прочности, лучше взять медно-фосфорный припой. Он дороже, но это гарантия высококачественного спаивания. Но лучше всего – серебряные сплавы.
Процесс пайки меди или латуни с нержавейкой ничем от других не отличается. Надо зачистить кромки двух металлов, обезжирить их, провести лужение каждой кромки по отдельности.
Далее на рабочем столе надо уложить две заготовки так, чтобы между ними остался зазор не более 3 мм. Наносят флюс, разогревают, а затем в зону пайки подают припой.
Он должен расплавиться и растечься по границе заготовок. Как только зазор будет полностью заполнен, пайка прекращается. Остывают металлы естественным путем. Остатки флюса смывают водой.
Пищевые припои
В технологии пайки пищевыми припоями нет никаких отличий от стандартных операций. Нельзя использовать материалы и сплавы, в состав которых входит свинец, к примеру, марки ПОС (оловянно-свинцовый). Свинец токсичен, и наблюдается тенденция резкого сокращения его применения в паяльных операциях.
Когда используется ортофосфорная кислота, то надо саму пайку проводить быстрее. Все дело в том, что уже через 10-15 секунд на поверхности соединяемых деталей появится фосфатная пленка.
Она затруднит пайку, придется заново очищать нержавейку, убирая этот слой. Так что оптимально, если флюс наносить прямо перед самой операцией.
Полезные советы
Специалисты, которые не раз имели возможность проводить пайку нержавеющей стали, уверяют, что данный процесс не так сложен. Вот несколько рекомендаций от них в случае использования паяльника:
Обязательно надо придерживаться техники безопасности, тем более, если пайка проводится в домашних условиях. Надо применять средства индивидуальной защиты, а так же организовать проветривание помещения или его вентиляцию.
Как видите, предостережений немало. Но учитывая их, можно говорить о высоком качестве конечного результата.
Как паять нержавейку и технология пайки твердым припоем
Как припаять нержавейку к нержавейке с помощью олова и канифоли? Это весьма трудоемкий процесс, для выполнения которого нужно знать все тонкости и хитрости проведения паяльных работ. Если следовать инструкции, рассмотренной в данной статье, получится сделать надежное соединение изделий из нержавеющей стали.
Особенности процесса
Для работ с пищевыми емкостями можно использовать лишь бессвинцовые припои (например, олово и сплавы на его основе). Пайка изделий из нержавеющей стали — сложный процесс, для выполнения которого нужно обладать некоторыми знаниями и навыками. Лучшим припоем для работы с упомянутым металлом является олово. Благодаря этому материалу получится сделать качественное соединение. Однако для пайки чаще используют олово в случае, когда нужно прикрепить небольшие детали или заделать мелкие трещины. Припой продается в катушках или в виде брусков толщиной 2–4 мм.
В промышленности пайка с использованием олова применяется редко. А в домашних условиях для ремонта предметов быта (например, чайника из нержавейки) используют паяльник или газовую горелку, а также упомянутый припой. В этом случае главное — подготовить необходимые расходные материалы (расходники). Но не следует забывать: в ходе паяльных работ будут применяться раскаленные предметы и токсичные вещества, поэтому нужно соблюдать правила безопасности.
Техника безопасности
Пайка железа оловом – процесс небезопасный. Поэтому надо строго соблюдать меры предосторожности. На руки надеваются защитные перчатки, под паяльник обязательно устанавливается подставка, чтобы разогретое жало не касалось стола и подручных материалов. И сама процедура должна проводиться аккуратно.
При кажущейся простоте паячной операции, на самом деле это серьезная процедура. И относиться к ней надо с большим вниманием. Что-то упустили, неправильно даже приложили, и можно считать, что качество стыка резко упало. Поэтому важно к каждому этапу подходить ответственно, особенно это касается очистки двух стыкуемых изделий из железа.
Зачем нужен флюс?
Это вещество обеспечит равномерное растекание припоя по поверхности зоны пайки и создаст условия для качественной адгезии материала к металлическому покрытию. Флюсы в настоящее время классифицируются по степени воздействия на следующие разновидности:
Если возникает вопрос, для чего нужен флюс для пайки, то ответить можно так: это вещество необходимо для соблюдения технологии, поскольку оно обязательно понадобится в ходе паяльных работ. Однако способ применения состава зависит от его исходного состояния:
Кроме того, флюс иногда продается в специальных тюбиках.
Общая информация
Бура – флюсовая разновидность, используемая для пайки антикоррозийных стальных сплавов. Достаточно распространенный тип, который производится в виде порошков, пасты либо жидкости.
При самостоятельной сварке пастообразная форма более удобна. Порошковые флюсы требуют применения специальной аппаратуры, обеспечивающей подачу частиц в зону сварки.
Под воздействием высоких температур бура расплавляется, после чего происходит ее распределение по металлу. Под воздействием расплавленного флюса поверхность детали прогревается равномерно, а скорость достижения рабочих температур повышается.
Это важно в работе с нержавеющей сталью – материалом тугоплавким, прогревающимся достаточно долго. Срок перехода на следующий этап обработки определяется по цвету поверхности металла. Когда она становится красной, в работу вводится припой.
Флюсовые частицы после обработки остаются на поверхности детали. Для того, чтобы очистить от них металл, достаточно промывки водой. Маленькие детали можно опустить под воду и слегка потрясти.
Также для очистки применяется пескоструйная обработка – методика сложная, трудоемкая, однако эффективная.
Нельзя смывать частички флюса соляной или азотной кислотой. Да, очищение пройдет быстро и качественно, однако кислоты способны повреждать металлы. Они могут навредить детали и полотну шва.
Необходимые приспособления
Прежде чем приступать к ремонту изделия, нужно подготовить такие инструменты и материалы:
Однако перед тем как припаять нержавейку к нержавейке и, соответственно, отремонтировать деталь, следует приобрести средства защиты: полиуретановые перчатки, очки и респиратор. Кроме того, для соединения крупных изделий может потребоваться более мощный паяльник, наконечник которого должен быть несгораемым: это не только увеличит срок службы, но и повысит технические параметры инструмента. Насчет припоя следует также сказать, что для пайки пищевой посуды или других емкостей подойдут бруски олова, поскольку в них содержится меньше вредных примесей.
Как паять паяльником с канифолью и оловом: технология
Когда материалы и инструменты подготовлены, можно приступать к этой операции. Чтобы выполнить пайку нержавейки в домашних условиях, нужно следовать такой пошаговой инструкции:
Пайка считается качественной, если в результате получилась равномерная поверхность. Но в любом случае в конце покрытие необходимо зашлифовать наждачной бумагой или напильником.
Основные ошибки во время пайки
Распространенные ошибки, мешающие достигнуть положительного результата:
Соединение будет прочным, если использовать соответствующий припой и не экономить на флюсе.
Как соединить нержавеющие детали: оптимальная техника
Сначала необходимо оборудовать рабочее место. Стол должен быть стальным или иметь негорючую поверхность. Главное, чтобы он был ровным. Кроме того, нужно сделать качественную вытяжную вентиляцию. В свою очередь, чтобы спаять в домашних условиях несколько изделий в одно, надо покрыть их части оловом и зафиксировать между собой. Следующий шаг — одновременно нагреть детали, чтобы раскаленный припой соединился. Вероятно, олово придется добавлять в зону пайки, внося его на жале паяльника.
После этого нужно прогреть всю поверхность и, если припой лег качественно, необходимо положить детали на ровную поверхность. Изделие из нержавеющей стали, собранное из двух или более частей, нельзя шевелить до тех пор, пока соединения полностью не застынут. Лучше спаиваемые детали закрепить крепежными приспособлениями (например, струбцинами или тисками).
Пайка газовой горелкой: ремонт чайника
Сначала необходимо тщательно зачистить наждачной бумагой зону пайки и убрать накипь возле поврежденного участка. Чтобы запаять чайник из нержавейки газовой горелкой, нужно следовать такой инструкции:
В ходе паяльных работ нужно следить за уровнем кислорода. Для определения этого параметра необходимо посмотреть на пламя, нормальный оттенок которого — синий. В перенасыщенном составе цвет будет бледным, что и указывает на переизбыток кислорода. Если проигнорировать это требование, велика вероятность, что нержавейка начнет окисляться.
Недостатки
Помимо неоспоримых преимуществ, пайка нержавейки с помощью оловянного припоя имеет и некоторые минусы:
Особенности пайки нержавейки
Для получения неразъемного соединения деталей из коррозионно-стойкой стали используются присадочные сплавы с более низкими температурами плавления, чем у соединяемого основного металла. Наличие прочной оксидной пленки делает нержавейку более трудной для пайки, чем углеродистая сталь.
Чтобы припаять непосредственно к нержавеющей стали, необходимо использовать специальные смеси с диапазоном активации 100-375°C для удаления поверхностных оксидов. Эти вещества рекомендуется только для механического соединения. Из-за коррозионной активности они не рекомендуются для электрических контактов. Если остаток флюса после оплавления не будет полностью удален с использованием теплой воды с механической очисткой, швы будут нарушены из-за потенциальной коррозии в течение его срока службы.
Присадочный материал на основе свинца — это припой, который изготавливается из сплава олова и свинца, иногда с другими металлами. Полученный припой имеет более низкую температуру плавления. Свинец токсичен, поэтому все больше мастеров стараются использовать менее опасные вещества.
Альтернативным решением является использование формовочного газа, состоящего из азота и водорода. Этот метод удаления оксида используется, когда температура пайки может быть выше 350°C, активизируя водород и восстанавливая оксиды. При использовании этого метода не требуется удалять остатки реагента.
Припои, рекомендуемые при работе с нержавейкой, содержат большое количество цветного легкого металла. Они соответствуют цвету стали, не темнеют. Содержание олова составляет более 50%, чтобы обеспечить прочность сцепления, минимизировать риск гальванической коррозии паяного шва во время эксплуатации. Применяемые материалы должны соответствовать температурному диапазону применения.
Рекомендации
Естественно, без хорошего паяльника и флюса не получится сделать надежное соединение. Однако перед тем как паять нержавейку, нужно учесть и другие моменты:
Виды припоя и особенности выбора
Спаять предметы из стали нержавеющего типа своими руками можно как сплавами мягкого типа, так и твердыми. Припой для пайки нержавейки легкосплавного типа имеет в составе свинец, а также олово и обозначается маркой ПОС. Твердые сплавы состоят из тугоплавких металлов.
Наличие олова придает материалу высокую жидкотекучесть, а также хорошую пластичность в расплавленном виде. Это особенно удобно при запаивании нержавеющих элементов, так как оловянно–свинцовистый материал обладает превосходным раскислительным действием. Перед тем как паять нержавейку оловом, видео продемонстрирует начинающим все особенности данного процесса.
Наиболее прочные соединения получаются с применением твердых сплавов. Пайка деталей из нержавейки с их помощью выполняется в домашних, а также производственных условиях. Зачастую сплавы твердого типа имеют в составе техническое серебро. Величина этой серебряной составляющей может доходить до 30 % от всего количества металлов в сплаве. Обозначаются такие твердосплавные прутки маркой ПСр.
Хорошо припаять нержавеющие изделия, медные, а также из латуни, никеля, бронзы, чугуна и прочих металлов получается при использовании сплава марки HTS-528. Его поверхность изначально имеет флюсовый слой красноватого оттенка, который позволяет легко запаивать разнообразные предметы. При этом необходимо учитывать, что данный пруток плавится при 760 °С.