Соединение стали с медью

Технология сварки меди и её сплавов со сталью

Обычно сваривают медь со сталью в стыковых соединениях. Швы в таком случае могут быть наружными или внутренними. Выбор зависит от типа и назначения конструкции.

Соединять сталь и латунь лучше всего с помощью газовой сварки. Для соединения стали и красной меди используют электродуговую сварку электродами. Также качественного шва можно добиться с использованием графитовых электродов при соединении под флюсом или же газовой сваркой с помощью флюса БМ-1. Обычно при соединении латуни и стали медь используют как присадку.

Перед процедурой обязательно нужно подготовить кромки металла. При одинаковой толщине деталей подготовка осуществляется тем же способом, как и для черных металлов. Если лист металла имеет толщину менее 3 миллиметров, то разделка не требуется. Если более 3 миллиметров, то требуется скос кромок.

Если вы недостаточно зачистили место сварки или же скос кромок оказался мал, то качество шва будет плохим. Таким образом, при соединении металла с большой толщиной не нужно делать притупление при X- образной разделке.

Как осуществляется сварка меди со сталью?

На деле это довольно сложная задача. Но хороший сварщик с такой задачей все же справится. Используются такие соединения при производстве деталей химической аппаратуры.

Один из встречающихся вариантов — это присоединение медного провода к стальной колодке. Показатели качества сварки таких соединений вполне достаточны для своей задачи. Для повышения прочностных характеристик медных изделий в состав вводят до 2% железа.

Применять больший объем не рекомендуется, так как прочность начнет снижаться.

Для сварочных работ с помощью графитовых электродов применяется постоянный ток прямой полярности. При этом длина дуги электричества должна быть в пределах от 14 до 20 миллиметров, а напряжение от 40 до 55 вольт.

Флюс следует засыпать между разделочными кромками в зону сварки.

Начинать сваривать следует слева. Самый лучший результат достигается при обработке «лодочкой». Осуществляется процесс следующим образом:

• Сначала следует нагреть кромки медного изделия угольным электродом.
• Затем происходит соединение частей в определенном положении присадочного прутка и электрода. Пруток должен быть наклонен против движения под углом 30-40 градусов к металлу. Электрод должен быть наклонен в направлении сварки под углом в 75-85 градусом.

Скорость сварки должна быть 25 сантиметров в час. Соединение меди и чугуна происходит таким же способом.

Для приваривания бронзы с низким содержанием легирующих элементов и толщиной до 1,5 миллиметра к стали до 2,5 миллиметров используется соединение внахлест. При этом используются неплавящиеся электроды из вольфрама и присадочная проволока 1.8 миллиметра. Она подается со стороны.

Сама сварка осуществляется в среде аргона в автоматическом режиме. Обработка должна происходить со стороны медного элемента. Сила тока должна при этом составлять 190 ампер, скорость подачи проволоки 70 метров в час, а скорость сварки 28.5 метров в час.

При этом напряжение электрической дуги должно быть 11.5 вольт.

Для присоединения меди или латуни к стальной заготовке применяется стыковая сварка с оплавлением. Этот способ позволяет добиться разной степени оплавления кромок, при этом цветные металлы плавятся меньше. Исходя из этого делают вылеты, равные:

• 3.5 d для стали,
• 1.5 d для латуни,
• 1.0 d для меди.

Где d является диаметром стержней. Если вам требуется применить сварку встык методом сопротивления, то значения вылета должны составлять:

• 2.5 d для стали,
• 1.0 d для латуни,
• 1.5 d для меди.

Приварка шпилек

Часто возникает потребность в присоединении шпилек диаметром 8-12 миллиметров из чистой меди или её сплавов к стали, или наоборот. В таком случае используют постоянный ток обратной полярности. Флюс при этом берется довольно мелкий ОСЦ-45. Подогрев не требуется.

Шпильки из меди или латуни Л62 до 10-12 миллиметров в сечении при силе тока 400 ампер довольно хорошо присоединяются к стальным или чугунным элементам. Латунь ЛС 59-1 не применяют.

Шпильки из стали очень плохо привариваются к меди или латуни. Более-менее нормального результата можно добиться при надевании на конец стальной шпильки кольцо из меди высотой 4 миллиметра и диаметров до 8 миллиметров. Для достижения хороших результатов рекомендуется использовать электроды К-100.

Источник: http://atl-met.ru/svarka-medi-so-stalyu

Допустимые и недопустимые контакты металлов. Популярные метрические и дюймовые резьбы

Электронику часто называют наукой о контактах. Многие знают, что нельзя скручивать между собой медный и алюминиевый провода. Медная шина заземления или латунная стойка для платы плохо сочетаются с оцинкованными винтиками, купленными в ближайшем строительном супермаркете. Почему? Коррозия может уничтожить электрический контакт, и прибор перестанет работать.

Если это защитное заземление корпуса, то прибор продолжит работу, но будет небезопасен. Голая алюминиевая деталь вообще может постепенно превратиться в прах, если к ней приложить даже низковольтное напряжение. Доступные нам металлы не ограничиваются только медью и алюминием, существуют различные стали, олово, цинк, никель, хром, а также их сплавы.

И далеко не все они сочетаются между собой даже в комнатных условиях, не говоря уже о жёстких атмосферных или морской воде.

В советских ГОСТах было написано почти всё о допустимых контактах металлов, но если изучение чёрно-белых таблиц из 1000 ячеек мелким шрифтом утомляет, то правильный ответ на «медный» вопрос — нержавейка, либо никелированная сталь, из которой, кстати, и сделан почти весь «компьютерный» крепёж.

В эпоху чёрно-белого телевидения были другие понятия об удобстве интерфейса, поэтому для уважаемых читателей (и для себя заодно) автор приготовил цветную шпаргалку. И, раз уж зашла речь о металлообработке, заодно автор привёл таблицу с популярными в электронике резьбами и соответствующими свёрлами, отобрав из объёмных источников наиболее релевантное по тематике портала. Не все же здесь слесари и металлурги, экономьте своё время.

Преамбула

Да, в век 3D-печати популярность напильника с лобзиком несколько потускнела. Но клетка Фарадея для РЭА по-прежнему является преимуществом, не забываем и про защитное заземление. Да, для печати корпусов РЭА уже доступен электропроводный (conductive) ABS-пластик, но судя по источнику, его удельное сопротивление примерно в миллион раз больше меди.

Дескать, пыль уже не липнет, но для заземления всё равно многовато.

Напечатать же стальные детали корпуса ПК в домашних условиях пока никак невозможно, да мы и алюминий-то с оловом никак не освоим… Что же делать? Нашему брату приходится действовать методом Микеланджело, используя для творчества вместо каменной глыбы купленные в DIY-магазине заготовки, либо вообще старые корпуса ПК.

Работая как-то с корпусом от старого сервера IBM из шикарной миллиметровой стали, автор впал в ступор, потому что имеющаяся резьба была крупнее М3, но мельче #6-32 (позже выяснилось, что это М3,5). Зачем вообще понадобилось в 2003-м году использовать метизы М3,5, останется загадкой, но о существовании дробной метрической резьбы автор даже не подозревал.

UPD

Для моддеров, кстати, рынок предлагает новые, удобные инструменты арсенала домашней мастерской, и про один из них (осциллорез) я рассказываю в отдельной публикации. Арсенал принадлежностей прекрасно дополнит более привычные циркулярные мини-пилы (aka «дремели»), а отсутствие эффекта «запрессовки зубьев» упростит обработку вязких металлов типа меди и алюминия. Инструмент лёгкий, не такой неуклюжий и опасный, как «болгарка». Можно пилить металл практически на уровне носа и без риска получить рубящий удар от заклинившего или осколок от «взорвавшегося» диска. А так бывает в красочно описанных уважаемыми читателями случаях с УШМ: 300-граммовый блин «болгарки» делает 200 оборотов в секунду, потребляя до 2кВт электричества, и требует чуть ли не костюм сапёра. Работающий же осциллорез травматологи упирают себе пильной стороной прямо в ладонь, чтобы успокоить пришедшего на снятие гипсовой повязки пациента… Впрочем, вернёмся к нашим металлам.

Допустимые и недопустимые контакты металлов по ГОСТ 9.005-72

DISCLAIMER: Предоставляется «как есть».

Если уважаемый читатель занимается моделизмом, автомобилизмом или робототехникой, в ГОСТе также приведены: Таблица №2 для жестких и очень жестких атмосферных условий, Таблица №3 для контактов, находящихся в морской воде.

Ниже я предлагаю выдержку из Таблицы №1 для средних атмосферных (т.е. комнатных) условий. Буква «А» означает «ограниченно допустимый в атмосферных условиях», подробности в самом ГОСТе. Кликабельно (спасибо, НЛО):

UPD:

Ещё цветные шпаргалки (благодарю greatvovan):
для средних атмосферных условий
для жестких и очень жестких атмосферных условий

Пара слов о металлах

Металлурги, поправляйте, если что не так. Коррозия очень объёмная и сложная тема, и я не претендую на полноту её освещения. Я лишь даю выборочные зарисовки, чтобы сформировать у читателя нужные ассоциативные ряды. ОцинковкаОцинкованная сталь — основная рабочая лошадка народного хозяйства.

В виде различных метизов «оцинковка» встречается в магазинах стройматериалов гораздо больше, чем, например, «премиумная» нержавейка. Фабричные корпуса ПК, технологические ящички и шкафчики для оборудования чаще всего выполнены из оцинкованной холоднокатанной стали толщиной порядка 1мм (чем дешевле корпус, тем тоньше лист).

«Оцинковка» достаточно прочна и хорошо проводит ток, в промышленности требуется заземление. Если разрезать корпус, то под слоем краски какого-нибудь унылого RAL7035 будет тончайшее цинковое покрытие, а под ним, скорее всего, та самая углеродистая холоднокатанная сталь. Лично у меня нет причин не доверять ГОСТ 9.

005-72, поэтому после колхозинга фабричных изделий вообще не рекомендую делать электрический контакт на месте среза стали, лучше постарайтесь сберечь цинковое покрытие. А порезы и шрамы можно закрасить из балончика того же унылого RAL7035 (только заплати €10 и попробуй его найти ещё).

Я пользовался автомобильной эмалью нейтрального белого или чёрного цвета (флакончик с кисточной, €2 в любом автомагазине).
АлюминийАлюминий и его сплавы бывают анодированные (с защитным слоем) и обычные (неанодированные). Алюминий легко обрабатывать в домашних условиях, но помните о коррозии.

Не используйте голый алюминий в качестве проводника даже с низковольтным напряжением, иначе ток медленно обратит деталь в прах. Обработанным в мастерской алюминиевым и дюралюминиевым деталям показана полная эквипотенциальность (наведённые полями токи вроде бы по фиг, заземлять тоже можно).

Алюминий совместим с цинковым покрытием, но для контакта с медью, «голой» или никелированной сталью требуется оловянная «прокладка». Ограниченно допустим контакт алюминия с нержавейкой в атмосферных условиях. Для простоты можно принять, что при контакте с другими металлами и покрытиями алюминий будет корродировать сам по себе, без помощи внешнего электричества.

Витая пара из омедненного алюминия (Copper Clad/Coated Aluminium, CCA) — это отдельная история, в домашних условиях кабель всё равно не производится.

МедьМедь мягкая и довольно неаппетитно окисляется на воздухе, поэтому изделия из меди заключают в герметичную оболочку или лакируют. Латунные бляхи солдатских ремней и стойки для электронных печатных плат лучше сопротивляются окислению и выглядят аппетитнее позеленевшей меди, особенно если их периодически полировать (я про бляхи, конечно). При этом ни медь, ни её сплав с цинком (латунь) «не дружат» с чистым цинком и его покрытиями. Зато медь совмещается с хромом, никелем и нержавейкой. А если вы держите в руках какую-нибудь клемму, то она наверняка из лужёной (покрытой оловом) меди.
ОловоОлово мягкое, но зато стойкое к коррозии (в комнатных условиях) и электрически совместимое почти со всеми, кроме чугуна, низколегированных и углеродистых сталей, магния. Не стоит паять оловом и бериллий, будьте внимательны при сборке домашнего ядерного реактора. Олово используют, чтобы из недопустимого электрического контакта получить допустимый, т.е. в качестве «прокладки». Клеммы из лужёной меди — отличный пример.
UPD:
На холод изделие выносить нельзя, а при минусовых температурах лучше не эксплуатировать вообще.
НикельНикелем покрыты блестящие «компьютерные» винтики. Такое покрытие совместимо с медью и бронзой, латунью, оловом, хромом и нержавеющей сталью. Никель несовместим с цинком и алюминием (для алюминия лучше контакт с нержавеющей сталью, см. ниже).
НержавейкаНержавеющая сталь — королева металлов сталей: прочная, пластичная, стойкая к коррозии, электропроводная, круто выглядит. Слишком тугая, чтобы резать и гнуть её дома в промышленных масштабах. Хромистые и хромисто-никелевые нержавейки электрически плохо совместимы с цинком и «голой» сталью, зато дают надёжный контакт с медью без помощи олова. Алюминий, а также азотированная, оксидированная и фосфатированная низколегированная сталь ограниченно совместимы при стандартных атмосферных условиях. Нержавейка марки А2 не «магнитится», но существуют и нержавеющие стали с магнитными свойствами. Магнитные свойства не влияют на коррозионную стойкость нержавеющей стали.

Пара слов про case modding

Если вы занимались сборкой ПК, то наверняка знаете, что болтики для монтажа приводов CD/DVD, «ноутбучных» дисков 2.5″ и флоппи-дисководов (ха-ха) используют метрическую резьбу M3. В корпусах ПК и жёстких дисках 3.5″ используется более грубая дюймовая резьба #6-32 UNC. Почему? Мягкий металл любит более грубую резьбу, к тому же адепты дюймовой системы пока лидируют на рынке технологий.

Стойка 19″ использует (вы не поверите) дюймы в качестве основной меры, однако для монтажа оборудования я встречал только оцинкованные клетевые шайбы и винты с метрической резьбой М6.

Дюймово-метрический дуализм в технологиях…

Обустройство своей инженерной кухни я начал с того, что купил защитные очки, набор качественных свёрл по металлу, небольшой вороток и метчики на резьбы M3 и #6-32 UNC, а заодно M4 и M6. Плашки не понадобились.

Популярые виды резьбы, используемой в компьютерной технике

ГОСТ 19257-73 рекомендует использовать следующие диаметры свёрл для металлов. Наверное, стоит учитывать и количество метчиков в наборе: чем твёрже материал, тем больше необходимость в «предварительных» метчиках. У меня их по три штуки, два «грубых» и один «финишный». А как правильно, кстати?

UPD

А как правильно — читайте комментарии, на публикацию-таки зашли мастера слесарного дела, только я не успел отсортировать всю информацию. Пользователь golf2109 любезно принёс сюда прямо из мастерской два правых столбца таблицы для обозначения того, как мягкость (вязкость) металла влияет на диаметр отверстия под резьбу, благодарю за поддержку.

Диаметр резьбы	Стандартный шаг, мм	Диаметр сверла, мм
ГОСТ	Fe	Al
M2	0.4	1,6	1.5* (-0.1)
M2,5	0.45	2.0	1.8* (-0.2)
M3	0.5	2.5	2.3 (-0.2)
M3.5	0.6	2.9	2.7* (-0.2)
M4	0.7	3.3	3.2	3.0 (-0.3)
M5	0.8	4.2	3.9 (-0.3)
M6	1.0	5.0	4.9	4.6 (-0.4)
M8	1.25	6.8	6.7	6.3 (-0.5)
M10	1.5	8.5	8.0 (-0.5)
#6-32 UNC	0.794	2.85	2.7*	2.5* (-0.35)

* Я рискнул прикинуть калибры двух дополнительных свёрл для стали и алюминия там, где по ним у меня нет данных в источниках. Обратите внимание, резьба #6-32 UNC по наружному диаметру находится между M3 и M4, а по шагу резьбы вообще ближе к M5.

UPD

Если сверлите что-то толще миллиметрового листа, читайте спойлер про СОЖ.
про СОЖДовольно большое значение и при сверлении, и при нарезании резьб имеет смазка и охлаждение обрабатываемых деталей и инструмента. Настоятельно рекомендую при подаче сверла не спешить и пользоваться техническими жидкостями. Режущая кромка сверла легко перегревается от сухой детали, и получается металлический отпуск. Поверьте, такой отпуск не нужен: он вызывает необратимые изменения в структуре металла и деградацию его прочностных свойств (сверло тупится гораздо быстрее, чем должно). Что делать? Вот несколько советов, которые автор встречал в разных местах. Не сверлите большим сверлом сразу, разбейте операции примерно по 3мм: т.е. отверстие 10мм сперва проходим 3мм, потом 6мм.

Хорошенько отметьте отверстие керном. Одолжите у ребёнка пластилин, сделайте бортик вокруг планируемого отверстия так, чтобы получился мини-бассейн размером с монету.

Если под рукой нет *вообще ничего*, хорошенько смешайте ложку подсолнечного масла с ложкой жидкого мыла и налейте в этот мини-бассейн, хуже не будет. Но если нужно просверлить насквозь, скажем, гирю 16кг, погуглите книгу народных рецептов «сож своими руками».

На известной китайской площадке можно приобрести «пальцевые» винтики (thumb screw), причём и на #6-32, и на M3. Материал и цвет разный.

Источники

» ГОСТ 9.005-72. Единая система защиты от коррозии и старения. Машины, приборы и другие технические изделия. Допустимые и недопустимые контакты металлов. Общие требования. » ГОСТ 19257-73. Отверстия под нарезание метрической резьбы. Диаметры. » Unified Coarse Thread ANSI B1.1 (резьбы UNC ANSI B1.1).

Источник: https://habr.com/post/398957/

Как соединить медную трубу со стальной — Металлы, оборудование, инструкции

Трубы из меди применяются при монтаже систем ГВС, ХВС, кондиционирования, отопления и газоснабжения. Они дороги, однако долговечны, пластичны и обладают превосходными показателями стойкости к коррозии.

Но чтобы инженерные коммуникации из них прослужили десятилетиями, соединение медных труб должно производиться правильно. Существует несколько технологий для монтажа, и каждая из них имеет свои особенности исполнения.

Нюансы работы с медными трубами

Для выполнения монтажа внутренних трубопроводов в доме можно выбрать трубу из пластика, металлопластика либо нержавеющей стали. Но только аналог из меди способен прослужить без проблем и капремонта больше полувека.

Правильно смонтированные медные трубопроводные системы на практике исправно работают на протяжении всего срока эксплуатации, что отведен коттеджу или многоквартирному дому.

Используемые при монтаже фитинги и места соединений пайкой по статистике аварий оказываются более надежными, нежели сами медные трубы – если прорыв в системе и происходит, то лишь на стенке трубного изделия

Трубам из меди не страшны длительные тепловые нагрузки, хлор и ультрафиолет. При промерзании они не трескаются, а при изменении температуры внутренней среды (воды, стоков, газа) не меняют своей геометрии. В отличие от пластиковых аналогов, медные трубопроводы не провисают.

Это пластик подвержен расширению при высоких температурах, с медью подобного не происходит по определению.

У трубных медных изделий есть два недостатка – высокая цена и мягкость металла. Однако дороговизна материала окупается долгим сроком эксплуатации. А чтобы стенки труб не оказались повреждены изнутри эрозией, в системе обязательно должны устанавливаться фильтры.

Если в воде не будет загрязнений в виде твердых частиц, то и проблем с разрушением трубопроводов не возникнет.

Требования к обработке и сварке труб

При работе с медными трубами необходимо соблюдать следующие правила:

1. Монтируя пайкой водопровод ХВС или ГВС, следует исключить использование свинцового припоя – свинец слишком токсичен.
2. Скорость потока воды должна быть не выше 2 м/с, иначе мельчайшие частицы песка или иного твердого вещества постепенно начнут разрушать стенки трубы.
3. При использовании флюсов после завершения монтажа трубопроводная система в обязательном порядке подлежит промывке – флюс является агрессивным веществом и будет способствовать коррозии трубных стенок из меди.
4. При пайке нельзя допускать перегрева места соединения – это может привести не только к формированию негерметичного стыка, но и потере прочности медного изделия.
5. Переходы труб с меди на другие металлы (сталь и алюминий) рекомендуется выполнять посредством латунных либо бронзовых фитингов-переходников – в противном случае стальные и алюминиевые трубы быстро начнут коррозировать.
6. Грат (наплывы металла) и заусенцы в местах резки подлежат обязательному удалению – их наличие приводит к образованию в водяном потоке турбулентных завихрений, что способствует эрозии и уменьшению эксплуатационного срока трубопровода из меди.
7. При подготовке медных труб к соединению категорически запрещается применять абразивы – их оставшиеся после монтажа внутри частицы приведут к повреждению металла и образованию свища.

Если в системе водопровода либо отопления в доме помимо медных есть также трубы или элементы из иных металлов, то водяной поток должен идти от них к меди, а не наоборот. Ток воды от меди к стали, цинку либо алюминию приведет быстрой электрохимической коррозии участков трубопровода из последних.

Трубы из меди режутся и гнутся без проблем, с соединением их в единую трубопроводную систему в состоянии справиться даже начинающий мастер. Нужно лишь подобрать соответствующие инструменты и следовать инструкциям

Благодаря пластичности и прочности металла медные трубы без проблем подвергаются резке и сгибанию. Поворот трубопровода можно выполнить как путем использования трубогиба, так и с помощью фитингов. А для устройства разветвлений и соединений с различными приборами существует множество деталей из термостойких пластмасс, латуни, нержавейки и бронзы.

О взаимодействии меди с другими металлами

В большинстве частных домов бытовые водопроводы собраны из стальных и алюминиевых труб. В отопительных системах также присутствуют радиаторы из стали или алюминия. Неправильная врезка в подобную разводку труб из меди чревата немалыми проблемами.

По строительным нормам, чтобы исключить коррозионные процессы в трубопроводе из разных по металлу труб, поток воды должен быть направлен к меди

Если совмещение неизбежно, то медь должна быть замыкающей в цепочке элементов трубопровода. Избавить ее от способности проводить электроток невозможно. А при наличии даже слабого тока этот металл создает со сталью, алюминием и цинком гальванические пары, что неизбежно ведет к преждевременной их коррозии. При монтаже водопровода между ними обязательно нужно вставлять переходники из бронзы.

Еще она потенциальная проблема – кислород в воде. Чем больше его содержание, тем быстрее коррозируют трубы. Это касается трубопроводов как из одного металла, так и сделанных из разных.

Нередко владельцы коттеджей допускают серьезную ошибку, часто меняя теплоноситель в отопительной системе. Это только приводит к добавлению совершенно ненужных порций кислорода. Лучше всего воду не менять полностью, а доливать ее, когда возникает необходимость.

Выбор монтажа: разъемный vs неразъемный

Чтобы соединить медные трубы в единую трубопроводную систему, можно воспользоваться несколькими способами их сочленения. Разные сантехники применяют обжимные и пресс фитинги, сварку либо пайку. Но прежде чем самому начинать работы, нужно определиться – неразъемным быть трубопроводу или разъемным.

Существует три монтажных технологии соединения труб из меди:

• электрическая сварка;
• пайка с помощью горелки или электропаяльника;
• прессование.

Все эти технологии могут быть применены при формировании как разъемной, так и неразъемной системы. Здесь больше вопрос использования разнообразных фитингов и переходников либо отказ от них.

Если конструкцию нельзя разобрать без разрушения отдельных ее частей, то она считается неразъемной – выходит она дешевле, но ремонтировать ее сложнее

Если трубопроводная система нужна разъемная, а также более простая в плане ремонта и добавления новых элементов, то соединения необходимо делать разъемными. Для этого используют фитинги:

• компрессионные;
• резьбовые;
• самофиксирующиеся.

Разъемные соединения проще выполнить самостоятельно, можно обойтись даже без пайки. Они не требуют от мастера излишне высокой квалификации. Однако подобные узлы нуждаются в постоянном осмотре и подтягивании гаек, чтобы исключить протечки. Перепады давления и температуры в системе ведут к ослаблению креплений. И время от времени их рекомендуется подтягивать.

Если доступ к медным трубам планируется закрыть наглухо отделкой или бетонной стяжкой, то соединять их лучше всего в неразъемную конструкцию пайкой либо сваркой. Такая система более надежна, долговечна и устойчива к порывам.

На изделия из меди запрещается наносить резьбу. Этот металл слишком мягок по своей структуре. При устройстве разъемного трубопровода все резьбовые подсоединения должны делаться посредством фитингов. Последние соединять с медной трубой можно прессованием либо пайкой.

Три основных способа соединения

Перед тем как соединить отрезки медных труб, необходимо их нарезать в соответствии со схемой разводки и подготовить. Понадобится труборез или ножовка по металлу, трубогиб и напильник. А для зачистки торцов не помешает и мелкозернистая наждачная бумага.

Начинать монтаж без четкого плана и чертежа трубопровода нельзя никак – это не только вопрос финансовых трат, но и понимания объемов работ

Только имея на руках схему будущей трубопроводной системы, можно рассчитать необходимое количество расходных материалов. Нужно заранее определиться, где и какого диаметра трубы будут смонтированы. Необходимо четко понимать и то, сколько для этого потребуется соединительных элементов.

Вариант #1: Сварка

Для выполнения автоматизированной либо ручной сварки медных труб требуются электроды и газ для создания защитной среды (азот, аргон или гелий). Также понадобится сварочный аппарат на постоянном токе и в некоторых случаях горелка. Электрод может быть графитовым, вольфрамовым, медным или угольным.

Основной недостаток этой монтажной технологии – это существенные различия в характеристиках у получаемого шва и металла трубы. Они отличаются по химическому составу, внутренней структуре, электро- и теплопроводности. При неправильном выполнении сварки стык впоследствии может даже разойтись.

Из-за легирования меди в результате действия имеющегося в электроде раскислителя сварочный шов по многим параметрам сильно отличается от основного свариваемого металла

Сваркой медные трубы правильно соединить сможет только квалифицированный мастер. Здесь требуются определенные познания и навыки. У этого варианта монтажа существует масса технологических нюансов. Если в планах все делать самому, а опыта работы со сварочным аппаратом нет, то лучше воспользоваться иным способом соединения.

Вариант #2: Капиллярная пайка

В бытовых условиях медные трубы сваркой сантехники соединяют редко. Это слишком сложное, требующее специализированных навыков и трудоемкое дело. Проще воспользоваться методом капиллярной пайки с применением газовой горелки или паяльной лампы.

Источник: https://spb-metalloobrabotka.com/kak-soedinit-mednuyu-trubu-so-stalnoy/

Технология сварки разнородных металлов

Сварка разнородных металлов – возможна!

В процессе сварки однородных деталей взаимная диффузия и растворение материалов, а также образование жидких и твердых растворов происходит без каких-либо ограничений и сложностей. Однако совсем иначе дело обстоит со сваркой разнородных металлов.

В данном случае приходится сталкиваться с металлургической несовместимостью деталей, которые имеют принципиальные отличия в характеристиках кристаллической решетки, а также разные температуры плавления и показатели теплопроводности.

Именно поэтому прежде чем начнется работа и осуществится, например, сварка алюминия со сталью, необходимо рассмотреть совместимость используемых металлов и учесть трудности, которые могут возникнуть в процессе их соединения.

Практически невозможно сварить металлы, неспособные взаимно раствориться между собой в расплавленном состоянии: железо и свинец, железо и магний, свинец и алюминий.

Эти пары в жидком состоянии практически не смешиваются и создают слои, которые при дальнейшем затвердевании могут быть без особого труда отделены друг от друга. Что касается легко поддающихся сварке разнородных металлов, то их количество довольно ограничено.

К ним можно отнести титан и железо, медь и железо, титан и ванадий, алюминий и серебро.

На данный момент самыми востребованными являются конструкции, получаемые путем сплава стали с алюминием, чугуном или медью. Сварка этих металлов широко используется в авиационном строении, радиоэлектронике, производстве бытовых приборов.

Оптимальные свойства некоторых конструкций возможны только благодаря применению деталей из комбинированных материалов, ведь именно в этом случае изделие будет совмещать в себе преимущества сразу двух металлов.

Однако приступая к работе с разнородными металлами, важно учитывать особенности их взаимодействия.

Процесс соединения алюминия со сталью

Сварка алюминия и стали сопряжена с серьезными трудностями, которые возникают в связи с большой разницей температур плавления металлов и различиями в уровне их теплопроводности.

На практике это выражается в том, что алюминий становится жидким еще до того, как сталь успевает прогреться, кроме того, шов получается недостаточно прочным.

Чтобы соединить металлы с такими разными характеристиками и получить приемлемый результат, нередко используется диффузная, ультразвуковая, а также контактная с оплавлением и холодная сварка металла.

Покрытия для улучшения свариваемости

Проблемы, которые возникают при сварке плавлением алюминия и стали, вполне удачно решаются с помощью применения специальных покрытий. На сталь гальваническим или горячим погружением наносится металл, который обладает хорошей совместимостью со сталью.

Чаще всего для этих целей используется слой цинка, который улучшает растекание алюминия.

Кроме того, для сварки алюминия и стали применяется переходная вставка из тех же материалов, которая получается с помощью другого метода соединения, например, путем холодной ковки.

Чтобы избежать ненужных проблем, необходимо выбрать правильный режим сварки, который позволит избежать перегрева поверхности металлов.

Если процесс произведен с учетом всех особенностей алюминия и стали, в результате проведенных сварочных работ появится надежное и долговечное соединение, которое, однако, лучше не использовать для конструкций, часто подвергающихся механическому воздействию.

Свариваемость чугуна и стали

Несмотря на то, что чугун и сталь обладают схожестью химического состава, процесс сварки этих металлов также характеризуется определенными трудностями. Дело в том, что чугун содержит большое количество углерода, а потому достаточно плохо поддается плавлению.

Чтобы сварить эти разнородные материалы, используются специальные электроды. Для получения надежного и прочного шва перед обработкой детали следует тщательно зачистить, особенно это касается заготовки из чугуна, который легко впитывает различные технические жидкости.

Подогрев изделия в процессе работы

Чтобы соединить чугун и сталь, как правило, используется сварочный ток обратной полярности. Однако обратите внимание, что в случае применения аппаратов с высоким током холостого хода, необходимо использовать переменный ток.

В процессе работы детали необходимо прогреть до 600 градусов по Цельсию. Такая температура позволит избежать чрезмерного расширения металла, которое нередко приводит к необратимой деформации материала.

В результате сварочных работ, проведенных по описанной технологии, прочный герметичный шов образуется всего за один проход.

В случае, если подогрев заготовок невозможен, сварка чугуна со сталью производится несколько иначе.

Когда необходимо соединить слишком большие детали или металл имеет легкоплавкие вкрапления, процесс сварки осуществляется с помощью коротких валиков, каждый из которых необходимо охлаждать перед использованием следующего.

Стоит отметить, что данный метод сварки не обеспечивает должную прочность шва, поэтому для соединения чугуна и стали более предпочтителен метод, предусматривающий предварительный подогрев деталей.

Свариваемость меди со сталью

Определенные трудности в процессе соединения данных металлов возникают в связи с различием в уровне их теплопроводности, а также из-за низкой температуры плавления меди.

Именно поэтому прежде чем приступать к процессу, следует учесть все особенности материалов и подобрать наиболее оптимальный способ сварки.

Только в этом случае можно получить качественное соединение, которое будет обладать всеми необходимыми характеристиками.

Применение защитных газов

На самом деле медь и все ее сплавы довольно неплохо сваривается со сталью. Пожалуй, самым высоким качеством обладает соединение, которое производится путем аргонодуговой сварки.

С ее помощью образуется шов, который характеризуется хорошей герметичностью и прочностью. Аргонодуговая сварка производится с применением вольфрамовых электродов либо плазменной струи и специальной присадочной проволоки.

Обратите внимание, что в процессе работы дугу следует немного смещать к меди, что поможет предотвратить перегрев стали.

Сварка меди и стали также может быть произведена с помощью флюсов в среде защитных газов. В этом случае используют плавящиеся либо неплавящиеся электроды и проволоку. При наплавлении меди на сталь вполне эффективен дуговой метод сварки керамических флюсов, который позволяет добиться требуемой износостойкости и твердости материала. Данный вид работы предполагает использование плоских электродов.

Соблюдение технологии – гарантия качества

Сварка разнородных металлов – достаточно трудоемкий процесс, который осложняется существующими различиями в свойствах материалов. Однако если грамотно подойти к процессу и учесть все рекомендации, связанные с особенностями металлов, можно получить прекрасный результат в виде качественного и надежного соединения, которое будет обладать преимуществами всех его компонентов.

Источник: https://elsvarkin.ru/texnologiya/texnologiya-svarki-raznorodnyx-metallov/

Как соединить медную трубу со стальной

Фитинги трубопроводного типа применяются для соединения труб самых разнообразных диаметров и размеров. Фитинги определенного типа необходимы для изгиба трубопровода, например, Т-образные и У-образные фитинги, а равно как гибы.

Основные типы фитингов

У прямых фитингов есть такие компоненты, как заглушки, переходники и муфты. Примеры фитингов приводятся на рисунке далее. То, как именно выполнен каждый фитинг, зависит от используемого для его изготовления материала.

Примеры стальных, медных и пластиковых фитингов

1. Медные фитинги, как с резьбой, так и без нее:
2. Т-образный тройник.
3. Концевая муфта с поворотом на 90 градусов.
4. У-образный тройник.
5. Муфты.
6. Переходник.
7. Фитинги из меди и пластика:
8. Фитинг со внутренней резьбой.
9. Фитинг с поворотом на 90 градусов.
10. Т-образный тройник.
11. У-образный тройник.
12. Переходник.
13. Муфта.
14. Стальные фитинги:
15. Внутренняя заглушка.
16. Варианты с резьбой.
17. Крышка с заглушкой.
18. Сгон.
19. Вариант фитинга.

Фото фитингов из разнообразных материалов

А сейчас небольшая фотогалерея, показывающая то внушительное разнообразие всевозможных фитингов, что представлены на нашем рынке.

Стальные хромированные фитинги

Медные фитинги

Фитинги из пластика (PVC)

Муфта, переходник и сгон

Муфта необходима для объединения в одну линию двух отрезков трубы, имеющих одинаковых диаметров. Если же у труб разный диаметр, понадобится переходник. Часто используется сгон — это трубка из стали с внешней резьбой, которая обычно доступна в качестве небольших отрезков до 30 см длиной.

Сгон необходим для увеличения длины трубопровода и соединения отрезков трубы, которые в любой момент можно разъединить. Заглушка необходима для блокировки конца трубы. Если же объединяются трубы, сделанные из различных материалов, то для их соединения необходимы специализированные фитинги, некоторые из которых показаны на рисунке ниже.

Разнообразные фитинги для соединения труб, выполненных из различных материалов

1. Фитинг для соединения медной трубы со стальной:
2. Резьба для навинчивания металлической трубы.
3. Медная труба, соединяется припоем с другой медной трубой.
4. Медный фитинг, соединяется с медной трубой.
5. Конец для ввинчивания в гайку.
6. Резиновая прокладка.
7. Пластиковая часть, вставляется в гайку.
8. Медная труба.
9. Фитинг, соединяется припоем.
10. Фитинг для соединения пластиковой трубы с медной:
11. Стальная труба, ввинчивается в гайку.
12. Конец для завинчивания в гайку.
13. Резиновая прокладка.
14. Пластиковая труба, вклеивается во вставку в гайке.
15. Фитинги для соединения пластиковых труб со сталью.
16. Вставка из пластика.
17. Гайка.

Соединения труб из различных материалов

Каким образом стальная труба соединяется с медной? Для этого применяется фитинг, на одном конце которого есть резьба для фиксации на стальной трубе. На другом конце резьбы нет, он совершенно гладкий, поскольку медная труба будет крепиться методом пайки.

При монтаже трубы в такой фитинг резьбу следует замотать уплотнительной лентой из пластика, после чего муфта наворачивается на трубу. Такая уплотнительная лента необходима для того, чтобы в зоне соединения двух типов металла не началась коррозия.

Фитинг из стали и пластмассы

Другой пример — фитинг из стали и пластмассы. Он также сделан из двух частей. Первая часть выглядит как гайка с резьбовым сегментом, который ввинчивается в трубу из стали. Другая часть — пластиковая, с прокладкой и гайкой также из пластика.

Стандартный фитинг, состоящий из стальной и пластиковой частей

Гайка навинчивается на иное удлинение первой части, у которого есть наружная резьба. Далее для крепления вставки из пластика с пластиковой же трубой применяется специальный растворитель.

Фитинг из пластика и меди

Есть и популярный фитинг из пластика и меди, также включающий в себя два компонента. Первый компонент имеет два конца. Один выполнен из меди и имеет резьбу, а вот другой конец совершенно гладкий — именно он и крепится к медной трубе методом припаивания.

Пластиковый фитинг с медной резьбой

Другой компонент представляет собой пластиковую гайку с прокладкой. Гайка навинчивается на медную резьбу, а другой ее конец приклеивается к пластиковой трубе.

Фитинги для медных и пластиковых труб

Для соединения медных труб применяется пайка, а вот пластиковые трубы соединяются специализированным клеем либо растворителем. Что же касается чугунных стояков, то для соединения труб обычно втулки не применяются.

Стандартный метод соединения фитингов и чугунных труб без использования втулок

1. Чугунная труба.
2. Кожух, сделанный из нержавеющей стали.
3. Хомут.
4. Часть из неопреновой резины.
5. Т-образный тройник из чугуна.

Для уплотнения стыков канализационных труб применяются рукава, сделанные из неопреновой резины. При этом сам рукав фиксируется кожухом, выполненным из нержавеющей стали.

На следующем рисунке представлены варианты некоторых трубных соединений без втулок.

Стандартные фитинги для соединения труб из чугуна без использования втулок

1. Т-образный тройник.
2. Изгогнутый сегмент.
3. Изогнутый сегмент с фланцем, предназначен для туалета.
4. У-образный тройник.

Для крепления непосредственно кожуха применяются обычные кожухи.

обзор фитингов для полипропиленовых труб

Рассмотрим использование специальных фитингов для пластиковых полипропиленовых труб. Разновидности фитингов, их предназначение и характеристики.

Материалы, из которых изготавливаются трубы

Для изготовления канализационных труб применяются такие материалы, как пластик, чугун и медь. При строительстве подземных коллекторов, расположенных снаружи здания, обычно применяются глазурованные трубы из керамики.

Тем не менее, нередко в определенном районе разрешается использование только труб конкретного типа. Узнать это можно у представителей местной власти.

Идеальный вариант трубы для канализации — это чугунная труба. Она прекрасно подходит для создания коллекторов, канализационных стояков, лежаков и вентиляции. Любые чугунные трубы бывают двух типов — внутренние и тяжелые. Длина стандартной чугунной трубы составляет 1,5 метра.

Чугунная труба для туалета

Медные трубы, имеющие желтый ярлык, также можно использовать для канализационных трубопроводов любого типа.

Как правило, керамические трубы используется в качестве основы подземного коллектора дома, на расстоянии до 1,5 метра от фундамента. Трубы кладутся до городского коллектора либо бака-отстойника.

Применять керамические трубы внутри дома не рекомендуется.

Как внутри, так и снаружи дома активно применяются трубы ПВХ и АБС. Соединение труб из меди и пластика осуществляется таким же образом, как и водопроводных труб. Подробный обзор каждого типа трубы будет представлен в следующих статьях.

Источник: http://rem-ont.com/fitingi-dlja-trub-1346

Прокладка трубопровода из меди

Уникальные эксплуатационные качества меди обеспечили трубным изделиям из нее, несмотря на высокую стоимость, довольно широкое применение.

Медные трубы не боятся ультрафиолетовых лучей, обладают низким коэффициентом теплового расширения, высокой коррозионной стойкостью в некислотных средах.

Способность меди сохранять пластичность при отрицательных температурах дает возможность проводить монтаж медных труб даже в зимних условиях. Долговечность труб из меди не зависит от температуры и давления транспортируемых по ним сред.

Медные трубы дают возможность транспортировать в них высокотемпературные жидкости.

Сферы применения медных труб

Монтаж медных труб в отопительных системах возможен благодаря их высокой стойкости в условиях работы с высокотемпературными жидкостями. Особенно это свойство актуально при однотрубной схеме отопления, в которой для обеспечения температуры теплоносителя в последнем радиаторе около 70ºС необходимо, чтобы в первом она была равна примерно 120ºС

Соединение труб обжимными фитингами не дает абсолютную гарантию надежности и требует постоянного контроля в процессе эксплуатации.

Максимальная температура, которую выдерживают полимеры, используемые в системах отопления, не превышает 95ºС, а по медным трубам могут транспортироваться среды температурой до 300ºС.

Важным свойством трубопровода из этого металла является его способность выдерживать давление 200-400 атм, при этом паяное соединение медных труб, выполненное своими руками, остается герметичным.

В то же время металлопластиковые изделия могут выдерживать, в среднем, давление в 6 атм при возможном рабочем давлении в системе 6 — 8 атм. Трубы отопления из мягкой меди легко переносят 3-4 цикла замораживания-размораживания.

Благодаря своим антибактериальным свойствам медь способна противостоять инфильтрации загрязнений в городских водоснабжающих сетях. Сантехническая медь обладает стойкостью к воздействию хлора.

Более того, хлор, являясь сильным окислителем, способствует образованию на меди защитной оксидной пленки, которая продлевает срок службы трубопровода.

Однако следует помнить, что скрытая прокладка медных труб своими руками может осуществляться только при наличии на трубах полимерной оболочки, которая предохраняет медь от блуждающих токов.

Медные трубы универсальны: помимо систем водоснабжения и отопления, их применяют для передачи газов, хладагентов в холодильных системах, используют в системах кондиционирования.

Соединение труб обжимными фитингами

Убедитесь, что перед установкой на срезах труб нет заусенец, трещин или других повреждений. Это поможет избежать проблем в дальнейшей эксплуатации труб.

Для соединения медных труб своими руками используют обжимные или паечные фитинги — соединительные детали различной формы и назначения.

Обжимные фитинги производят из латуни, внутри них расположено обжимное кольцо, гарантирующее герметичное крепление. Кольцо затягивают вручную с помощью гаечного ключа.

Однако использовать такие фитинги целесообразно только в тех местах, где невозможно проводить работы с открытым огнем и возможно легко проверять герметичность соединения.

Соединения обжимными фитингами рассчитаны на более низкие значения допустимого давления, чем паечные, и их необходимо периодически проверять и подтягивать.

Соединение стальных и пластиковых труб отопления и водоснабжения с медными зачастую осуществляют именно с применением обжимных фитингов.

Чтобы соединить такой фитинг с трубой своими руками, необходимо разобрать его, далее надеть на трубу зажимную гайку, а затем — обжимное кольцо. Сборка, состоящая из трубы, зажимной гайки и обжимного кольца, вставляется в фитинг.

Соединения обжимными фитингами не являются абсолютно надежными и требуют постоянного контроля в процессе эксплуатации.

Способ капиллярной пайки

Перед началом прокладки водопровода необходимо нарезать медные трубы на нужные размеры.

Этот метод пайки медных труб основывается на капиллярном эффекте, который способствует равномерному распределению припоя по всему сечению независимо от положения трубы. Для создания капиллярного эффекта используют специальные фитинги, диаметры которых должны отличаться от диаметров трубы на строго определенное значение. Для пайки при открытом огне рекомендуется зазор 0,1-0,15 мм.

Источник: http://ooo-asteko.ru/kak-soedinit-mednuyu-trubu-so-stalnoy/