Припой для медных труб

Выбор припоя для медных труб определяется не только составом, но и типом системы: питьевой водопровод, горячее водоснабжение, отопление, газ или холодильный контур. Для каждого применения действуют разные требования — по допустимому составу припоя, минимальной прочности шва, температуростойкости и санитарным нормам. Ошибка в выборе марки влечёт либо нарушение санитарных норм, либо разгерметизацию при рабочих нагрузках.

Нормативная база: ГОСТ 31921-2012 устанавливает химический состав и физико-механические свойства легкоплавких и среднеплавких припоев для капиллярной пайки фитингов из меди и медных сплавов, применяемых в системах питьевого водоснабжения, горячего и холодного водоснабжения, водяного отопления, охлаждения и газоснабжения. Стандарт соответствует EN 1254-1:1998.

Классификация припоев по температуре пайки

Припои для медных труб разделяют на две принципиально разные группы по температуре процесса. Граница — 450°C: ниже — мягкая (низкотемпературная) пайка, выше — твёрдая (высокотемпературная). Эти группы не взаимозаменяемы: прочность шва, допустимое рабочее давление и температура эксплуатации принципиально отличаются.

Параметр	Мягкая пайка (до 450°C)	Твёрдая пайка (выше 450°C)
Предел прочности шва	16–100 МПа	100–500 МПа
Типичные марки	ПОМ-3, ПОСу 95-5	ПМФ-7, ПМФ-9, ПСр-15, ПСр-45
Применение	ХВС, ГВС, отопление	Газ, хладагент, высоконагруженные магистрали
Форма поставки припоя	Проволока в катушках	Прутки, проволока

Мягкие бессвинцовые припои для медных труб

Для систем водоснабжения, горячего водоснабжения и отопления применяют мягкие оловянные припои без свинца. Применение припоев, содержащих свинец, в системах питьевого водоснабжения прямо запрещено санитарными нормами и ГОСТ 31921-2012. Для остальных систем, не контактирующих с питьевой водой, свинецсодержащие оловянные марки допустимы, однако в современной практике монтажа медных трубопроводов от них уходят.

Припой ПОМ-3 (Sn97Cu3) — для питьевого водопровода и систем отопления

ПОМ-3 — оловянно-медный бессвинцовый припой, содержащий 97% олова и 3% меди. Производится по ГОСТ 21931-76 и ГОСТ Р 52955-2008. Является основным материалом для низкотемпературной капиллярной пайки медных фитингов в системах холодного и горячего водоснабжения, отопления с рабочей температурой теплоносителя не выше 110°C.

Параметр	Значение
Состав	Sn 97%, Cu 3%
Температура солидуса	227°C
Температура ликвидуса	250°C
Свинец в составе	Отсутствует
Нормативный документ	ГОСТ 21931-76, ГОСТ Р 52955-2008
Форма поставки	Проволока Ø1,5–6 мм в катушках; прутки Ø7–10 мм, L ≈ 400 мм
Применение	Питьевой водопровод, ХВС, ГВС, отопление до 110°C

Требует применения активного флюса для медных труб (нейтрального или слабокислого). Флюс наносится на обезжиренную поверхность до нагрева, удаляется после пайки промывкой. Подробнее о флюсах для капиллярной пайки — на странице Флюсы паяльные и сварочные.

Припой ПОСу 95-5 (Sn95Sb5) — для трубопроводов при повышенных температурах

ПОСу 95-5 — оловянно-сурьмянистый бессвинцовый припой. Содержит 95% олова и 5% сурьмы. Сурьма повышает прочность и теплостойкость шва по сравнению с чисто оловянным припоем. Применяется для пайки трубопроводов, работающих при повышенных рабочих температурах, а также в электропромышленности и автомобилестроении.

Параметр	Значение
Состав	Sn 95%, Sb 5%
Температура солидуса	234°C
Температура ликвидуса	240°C
Интервал кристаллизации	6°C (узкий — обеспечивает однородную структуру шва)
Свинец в составе	Отсутствует
Нормативный документ	ГОСТ 21930-76, ГОСТ 21931-76
Форма поставки	Проволока, прутки, лента, чушки

Узкий интервал кристаллизации требует точного контроля температуры нагрева: рабочая температура на горелке должна выдерживаться в диапазоне 250–280°C. Также требует флюса. Не применяется для пайки алюминия и его сплавов.

Сравнение ПОМ-3 и ПОСу 95-5: оба бессвинцовые, близки по температуре плавления. ПОМ-3 предпочтителен для питьевого водопровода как более распространённый в монтажной практике и прямо рекомендованный для ХВС/ГВС. ПОСу 95-5 выбирают там, где нужна более высокая прочность и теплостойкость шва в условиях повышенной рабочей температуры трубопровода. Подробные технические характеристики ПОСу 95-5 приведены на странице Припой ПОСу 95-5.

Твёрдые припои для медных труб

Для систем, работающих под высоким давлением, с хладагентами, в газопроводах или при значительных механических нагрузках, требуется твёрдая (высокотемпературная) пайка. Температура процесса — выше 450°C. Твёрдые швы выдерживают нагрузки от 100 до 500 МПа, устойчивы к вибрации и ударам. Для твёрдой пайки медных труб применяют две группы материалов: медно-фосфорные и серебряные припои.

Медно-фосфорные припои ПМФ — системы кондиционирования, холодильное оборудование, теплообменники

Медно-фосфорные припои (марки ПМФ-7, ПМФ-9 по ГОСТ 4515-93) — сплавы на основе меди с добавкой фосфора. Фосфор при нагреве окисляется до фосфорного ангидрида, который выполняет функцию флюса. Это делает ПМФ самофлюсующимися при пайке меди с медью: дополнительный флюс не требуется.

Марка	Состав	Температура плавления, °C	Нормативный документ
ПМФ-7	Cu ~93%, P ~7%	714–820°C	ГОСТ 4515-93
ПМФ-9	Cu ~91%, P ~9%	714–793°C	ГОСТ 4515-93
ПМФОЦр	Cu, P ~6%, Sn ~4%, Zr ~0,03%	640–680°C	ТУ 48-21-663-89

Область применения ПМФ: медные трубопроводы холодильных машин и кондиционеров, теплообменное оборудование, трансформаторы, электродвигатели большой мощности, шинопроводы, бытовые смесители, волноводы.

Ключевые ограничения ПМФ:

При пайке медных деталей с латунными или бронзовыми применение флюса обязательно — фосфор в данном случае не обеспечивает самофлюсования. Для пайки стали и чугуна медно-фосфорные припои не пригодны: фосфор образует хрупкие фосфиды железа, шов теряет пластичность и разрушается при ударных и вибрационных нагрузках. Паяные соединения на ПМФ не рекомендуются для конструкций с ударными нагрузками даже при пайке меди с медью — шов более хрупкий по сравнению с серебряными припоями.

Форма поставки: прутки или проволока диаметром 2,0–4,0 мм.

Серебряные припои ПСр — газопроводы, нержавеющие стальные системы, ответственные соединения

Серебряные припои группы ПСр (ГОСТ 19738-74) — тугоплавкие сплавы на основе серебра с добавками меди, цинка, никеля и других металлов. Температура плавления — от 630°C до 860°C в зависимости от содержания серебра: чем выше доля серебра, тем ниже температура плавления и выше пластичность шва.

Серебряные припои формируют соединения с высокой прочностью, пластичностью, коррозионной стойкостью. Швы устойчивы к вибрации, ударным нагрузкам, работе в агрессивных средах. Применяются для пайки меди с медью, меди с латунью, меди со сталью (в том числе нержавеющей), меди с серебром. Требуют применения высокотемпературных флюсов (боросодержащих).

Марка	Содержание Ag, %	Диапазон плавления, °C	Характеристика
ПСр-10	10	до 830°C (ликвидус)	Экономичный, для менее ответственных соединений
ПСр-15	15	635–810°C	Монтаж климатического и холодильного оборудования
ПСр-25	25	до 765°C (ликвидус)	Повышенные требования к пластичности и прочности
ПСр-45	45	660–725°C	Газопроводы, соединения медь–сталь, ударные нагрузки
ПСр-50	50	до 710°C (ликвидус)	Высоконагруженные соединения, вибростойкие конструкции

Форма поставки: проволока диаметром 0,13–6 мм, полосы по ГОСТ 19739-74.

Практический ориентир при выборе: ПСр с содержанием серебра 15–25% используют для монтажа холодильных и климатических систем (соединения медь–медь без ударных нагрузок). ПСр с содержанием серебра 34–45% и выше применяют для газопроводных соединений, соединений меди со сталью и там, где шов должен выдерживать динамические нагрузки.

Свинецсодержащие припои — ограничения и запреты

Оловянно-свинцовые припои группы ПОС (ПОС-60, ПОС-40 и др.) широко применяются в электромонтаже и радиоэлектронике, однако для монтажа систем питьевого водоснабжения их использование запрещено. Свинец является токсичным металлом и при контакте с водой мигрирует в раствор. ГОСТ 31921-2012 прямо исключает свинецсодержащие состав для трубопроводов питьевого водоснабжения. Для систем, не контактирующих с питьевой водой (паровое отопление, технологические трубопроводы), нормативные требования нужно уточнять по конкретному документу на систему.

Марки ПОС (за исключением ПОСу 95-5, который свинца не содержит) при монтаже медных трубопроводов заменяют на бессвинцовые аналоги: ПОМ-3 или ПОСу 95-5.

Флюсы для пайки медных труб

Флюс — обязательный компонент при мягкой пайке медных труб. Он растворяет оксидную плёнку с поверхности меди, обеспечивает смачивание и растекание припоя в зазоре соединения. Без флюса капиллярное затекание припоя невозможно — шов будет пористым или неполным. При твёрдой пайке медно-фосфорными припоями (медь–медь) флюс не нужен, во всех остальных сочетаниях — обязателен.

Для мягкой пайки (ПОМ-3, ПОСу 95-5) применяют активные флюсы на нейтральной или слабокислой основе, специально разработанные для медных трубопроводов. Такие флюсы должны соответствовать требованиям по безопасности для систем с питьевой водой. Для твёрдой пайки серебряными припоями — высокотемпературные боросодержащие флюсы. Подробный обзор флюсов для капиллярной пайки размещён на странице Флюсы паяльные и сварочные.

Форма поставки припоев для медных труб

Мягкие припои (ПОМ-3, ПОСу 95-5) поставляются в виде:

проволоки в катушках диаметром 1,5–6 мм (для ручной пайки), прутков диаметром 7–10 мм и длиной ~400 мм (для пайки крупных деталей в промышленных условиях), а также ленты, фольги, чушек — по заявке.

Твёрдые медно-фосфорные припои (ПМФ): прутки и проволока диаметром 2,0–4,0 мм.

Серебряные припои (ПСр): проволока диаметром 0,13–6 мм, полосы по ГОСТ 19739-74.

Поставки осуществляются B2B. Количество и форма поставки согласовываются под заявку. По всем вопросам номенклатуры, наличия и условий — по запросу через форму на сайте.