Зачем нужна бура при пайке

Бура – это флюс, используемый при соединении металлических деталей методом пайки. Бура, которая выпускается в виде порошка, относится к категории высокотемпературных флюсов, поскольку температура ее плавления находится в интервале 700–900°. Порошок буры, характеристики которого оговариваются в соответствующем нормативном документе (ГОСТ 8429-77), хорошо растворяется в воде и при нагревании превращается в стеклянную массу, которая и обеспечивает защиту зоны пайки.

Кристаллы буры могут быть прозрачными или сероватыми, но всегда блестят характерно «жирно»

Сферы применения

Бура, представляющая собой соль, в состав которой входит слабая борная кислота и сильное основание, имеет и научное название – декагидрат тетрабората натрия. При помощи этого вещества, используемого в качестве флюса, выполняется пайка таких металлов, как сталь, чугун, медь и ее сплавы. При этом для такой пайки используются среднеплавкие припои, основу которых могут составлять медь, латунь, серебро и золото.

При расплавлении буры, что происходит при достаточно высокой температуре, поверхности соединяемых деталей очищаются, а окислы, которые на них присутствуют, растворяются в разогретом флюсе. В процессе выполнении пайки, для которой используется такой тугоплавкий флюс, как бура, соответствующая требованиям ГОСТа 8429-77, образуются соли, кристаллизирующиеся на поверхности формируемого соединения. После завершения технологической операции соляной налет необходимо удалить.

Требования ГОСТа к составу флюса на основе буры

Чтобы получить из буры борный флюс, которым можно пользоваться при пайке деталей из меди, чугуна, стали и других металлов, данное вещество необходимо смешать с борной кислотой в пропорции 1:1. Полученную смесь тщательно перетирают в фарфоровой емкости, а затем выпаривают лишнюю жидкость, чтобы получить сухой остаток, в который добавляют фтористые и хлористые соли. По такой технологии получают активные флюсы, позволяющие выполнять качественную пайку деталей из различных металлов.

Ознакомиться с требованиями ГОСТ к технической буре (тетраборат натрия) можно, скачав документ в формате pdf по ссылке ниже.

Преимущества использования

Медные трубы в качестве составных элементов трубопроводов различного назначения сегодня пользуются большой популярностью. В связи с этим пайка меди твердым припоем, для выполнения которой используется такой флюс, как бура, стала достаточно распространенным технологическим процессом. Использование данного метода соединения изделий из меди позволяет не только выполнять монтаж новых трубопроводов, но и осуществлять качественный ремонт тех, которые уже эксплуатируются на протяжении определенного времени.

Бура удаляет с поверхности оксидную пленку и способствует растеканию жидкого припоя

Применение технической буры в качестве флюса при пайке меди имеет следующие преимущества.

Качественной пайке могут подвергаться металлические детали в любом сочетании.
Металлические изделия, которые необходимо соединить при помощи пайки, могут иметь любую начальную температуру.
При применении буры качественные и надежные соединения можно получать даже между металлическими и неметаллическими деталями.
Паяные соединения, полученные с использованием такого флюса, можно в любой момент распаять, если в этом возникает необходимость.
Основной металл при выполнении пайки не плавится, как это происходит при сварке, что позволяет избежать такого нежелательного процесса, как коробление (и, соответственно, изменения геометрической формы соединяемых изделий).
Применение буры позволяет обеспечить отличную схватываемость припоя и поверхностей соединяемых деталей.
Техническая бура, используемая в качестве флюса, обеспечивает высокую производительность такого процесса, как капиллярная пайка.
Полученные при использовании флюса данного типа паяные соединения отличаются высокой прочностью, надежностью и долговечностью.

Спаянные медные трубы с использованием буры в качестве флюса

Чтобы разобраться в том, какие факторы оказывают влияние на качество выполнения пайки, следует знать этапы данного технологического процесса. Алгоритм выполнения пайки выглядит следующим образом.

Поверхности деталей, которые необходимо соединить при помощи пайки, необходимо тщательно подготовить.
Загрязнения удаляются при помощи стандартных средств – щеток, ветоши и др. А для удаления с поверхности деталей тугоплавких окисных пленок как раз и используется такой флюс, как техническая бура.
Поверхности изделий, подлежащих соединению, необходимо нагреть до определенной температуры, для чего применяется паяльная лампа.
В зазор между соединяемыми деталями вводится жидкий припой, который также разогревается при помощи паяльной лампы или обычной газовой горелки.
Взаимодействие разогретого основного металла и жидкого припоя обеспечивает получение надежного паяного соединения.
Процесс пайки можно считать завершенным в тот момент, когда произойдет полная кристаллизация припоя.

Как выполняется пайка медных труб

Прежде чем приступить к пайке, необходимо подготовить следующие инструменты и расходные материалы:

щетки с металлической щетиной для зачистки соединяемых поверхностей;
приспособления и инструменты, при помощи которых соединяемые детали будут нарезаться по требуемым размерам;
газовая горелка или паяльная лампа;
припой, который выбирается в зависимости от того, из какого материала изготовлены соединяемые детали;
бура, характеристики которой должны соответствовать требованиям ГОСТа 8429-77;
кисточки, необходимые для того, чтобы наносить флюс.

Флюс, припой и горелка – основные компоненты для пайки медных сплавов

Особое внимание следует уделить выбору газовых горелок, которые на современном рынке представлены в большом ассортименте. Такое приспособление, предназначенное для обеспечения полноценного разогрева основного металла и припоя, может быть оснащено автоматическим пьезорозжигом или изготовлено в классическом исполнении. Выбирать горелки, для розжига которых используется пьезоэлемент, стоит только в том случае, если такое устройство произведено под известной торговой маркой. В противном случае лучше приобрести обычную качественную горелку, которая обеспечит вам бесперебойную работу на протяжении длительного времени.

Зачистка места соединения перед пайкой

Сам процесс пайки с помощью буры, включая подготовительные процедуры перед его выполнением, удобнее всего рассмотреть на примере соединения двух труб, изготовленных из меди. Выполняется такой процесс в следующей последовательности.

Внутренние поверхности соединяемых труб тщательно зачищаются, для чего используется щека с металлической щетиной.
Наружную зачистку медных труб, выполняемую до образования металлического блеска их поверхностей, осуществляют при помощи наждачной шкурки.
После тщательной зачистки на внутренние и наружные поверхности наносится бура, для чего используется специальная щеточка.
Покрытые флюсом в месте будущего соединения медные трубы необходимо состыковать между собой. После этого можно приступать к пайке.
Перед началом процесса поверхности труб необходимо разогреть до требуемой температуры, для чего используется газовая горелка. Воздействовать пламенем на поверхности соединяемых изделий следует не менее 15–20 секунд.
После того как поверхности труб разогреты до требуемой температуры, в область пайки вводится припой, который расплавляется также под воздействием пламени газовой горелки. Наносить расплавленный припой на поверхности соединяемых деталей следует равномерно, чтобы обеспечить качество и надежность формируемого соединения.

Нанесение флюса на место пайки

После выполнения пайки с помощью буры следует выполнить контроль полученного соединения, для чего могут быть использованы разрушающие и неразрушающие методы. Чаще всего такой контроль выполняется при осмотре полученного соединения на предмет наличия внешних дефектов. Для выполнения такого осмотра, который позволяет выявить многие недостатки соединения, может использоваться увеличительная лупа.

Применение при ковке

Бура в качестве флюса используется и при осуществлении такой технологической операции, как ковка. При выполнении ковки, сопровождающейся значительным нагревом обрабатываемой заготовки, на поверхности последней образуется толстый слой окалины. Нередки также случаи, когда заготовка просто пережигается, что приводит к значительному ухудшению ее характеристик. Чтобы избежать этого, поверхность заготовки в процессе выполнения ковки посыпают тонким слоем буры, выступающей в роли флюса.

В заключение практический урок в формате видео по пайке меди с использованием флюса.

Во время пайки используется много разновидностей припоев. Каждый из них обладает собственными преимуществами, что делает его полезным для той или иной сферы. Флюс для пайки бура зачастую применяется для спаивания сложных металлов, таких как чугун, сталь или медь, но может пригодиться и для других процедур. Это один из самых распространенных и проверенных временем флюсов, что используются как в промышленной сфере, так и в частной. Бура для пайки обладает относительно невысокой стоимостью и может подходить для многих видов пайки. Она дает комплексное воздействие, что упрощает процесс и не требует добавления других компонентов, хотя в ювелирной сфере встречаются и более сложные флюсы на ее основе.

Бура для пайки латунью помогает не только улучшить свойства спайки металла, но и очистить его поверхность от лишних пленок, налетов и прочих вещей, которые могут повредить качественному и надежному соединению. В чистом виде это высокотемпературный флюс, температура плавления которого составляет, примерно, 700-900 градусов Цельсия. Но свойства материала позволяют его легко растворять в воде, благодаря чему получается более мягкий флюс. От степени растворения зависит, насколько высокой температурой плавления будет обладать материал. За все время существования специалисты по пайке придумали множество способов применения и создания комбинаций для данного материала. Бура паяльная производится согласно ГОСТ 8429-77.

Преимущества буры для пайки

Бура для пайки меди является одним из немногих широкодоступных флюсов для тугоплавких металлов;
Стоимость материала является относительно низкой, в сравнение с другими материалами подобного рода;
Есть возможность разводить буру до нужной консистенции в воде, так как она обладает хорошей растворимостью;
Флюс доступен практически во всех магазинах и проблем с поиском подходящей марки не бывает;
Длительный срок хранения.

Недостатки

После применения образуется налет солей, которые необходимо счищать механическим методом;
Требуется выбирать места для хранения, в которых нет влаги, так как от большой влажности флюс начнет портиться;
Для подготовки материала к использованию необходимо потратить время и подобрать правильную пропорцию, что может привести к ошибке.

Разновидности буры

Существует две основные разновидности, которые касаются внешнего вида материала. Первым вариантом является твердая форма. Флюс паяльный бура поставляется в виде порошка с мелкими твердыми фракциями. Благодаря этому, ее легко выложить на поверхность металла перед пайкой в нужном количестве и она не будет растекаться при этом. Такая разновидность поставляется в специальной коробке, защищающей материал герметично от проникновения влаги и прочих посторонних факторов. Фракции имеют белый цвет.

Второй разновидностью, которая чаще применяется для более легких металлов и их сплавов, является разведенная бура. В данном случае вам предлагается тот же материал, но растворенный в жидкости. Благодаря этому его можно применять при более низкой температуре пайки. Использование такой разновидности также является более легким, так как мелкие детали просто макаются в жидкость, после чего их можно подвергать пайке. Это используется как в ювелирной отрасли, так и в других местах, где идет работа с небольшими изделиями. Контакты, провода и прочие разновидности техники хорошо контактируют с растворенным флюсом. Несмотря на том, что принцип, как пользоваться бурой для пайки в жидком виде несколько отличается от стандартного, они имею практически одинаковый эффект.

Встречаются также разновидности в виде смесей, когда применяются еще и другие флюсы. Это необходимо в тех случаях, когда нельзя достичь заданных результатов при помощи одного вещества. Пропорции и состав зависят от конкретных целей. Чаще всего ее соединяют вместе с борной кислотой.

Состав и физико-химические свойства

В состав буры для пайки входят хлористый натрий и хлористый барий, в некоторый случаях в нее добавляют борную кислоту. Далеко не для всех процедур она используется в чистом виде, так как для этого потребуется слишком высокая температура плавления. Порошок для пайки бура – это высокотемпературный флюс, так что основным его свойством является стойкость к высоким температурам. Стоит отметить, что свои химические свойства материал отлично сохраняет и при меньшей концентрации, чем идет в поставке. Таким образом, раствор флюса обладает достаточно высоким уровнем растворения окислов всех основных металлов, для работы с которыми он применяется.

Также он может растворять жировые пленки и прочие лишние вещи, которые будут мешать нормальной спаиваемость материала. Пайка бурой уберегает от многих видов брака, которые могут встречаться в работе.

Технические характеристики

Выделяют две основные марки вещества, которые определяются по ГОСТ как марка А и марка Б:

А – используется для цветных металлов, фритт, фаянсовой посуды и т.д.;
Б – для эмалей, глазурей, технического оборудования, сантехники, проволоки и т.д.

Бура – это порошок, который добавляется в так называемые высокотемпературные флюсовые смеси для пайки металлических изделий. Температура плавления буры довольно высокая – 700 – 900°С.

Бура для пайки очень удобна в техническом использовании, все ее свойства хорошо известны, удобны и описаны в специальном регулирующем документе – ГОСТе 8429-77.

Где и как бура применяется?

С химической точки зрения бура – это соль натрия со сложным названием «декагидрат тетрабората натрия». С ее участием в роли активного элемента в защитной флюсовой смеси проводится соединение самых разных металлов, вплоть до сложных и капризных сплавов, к примеру, меди.

При высокой температуре бура начинает плавиться, вследствие чего происходит очистка свариваемых поверхностей с одновременным растворением окислов в раскаленной флюсовой смеси.

Суть этого процесса – образование солей с их последующей поверхностной кристаллизацией. Данный кристаллический налет после процесса сварки легко убирается.

Как готовится флюс с бурой?

Флюсовая борная смесь для использования в работе с металлами имеет свои особенности и готовится следующим образом: к примеру, буру для пайки латуни перемешивают с борной кислотой в равных пропорциях.

Смесь следует хорошенько перетереть в специальной химической посуде, а затем выпарить всю жидкость для финишного сухого остатка. Затем в полученное вещество добавляются соли фтора и хлора. В итоге формируется активный флюс, который станет отличным помощником в нагревании металлических деталей самого разного типа.

Достоинства применения буры в работе с металлами

Особенно ярко эти достоинства проявляются в процессах пайки бурой медных труб, который часто являются важными составными частями современных трубопроводов. Такие технологии сейчас в большой моде.

Они используются как при соединения новых труб, так и при качественном ремонте старых трубопроводов, бывших в эксплуатации в течение долгого времени.

Самая главная роль буры в составе флюса – это удаление оксидной пленки с металлической поверхности и активация растекания жидкого припоя по поверхности деталей.

Вот ее технические преимущества:

Слиянию поддаются детали из металла в любом, даже самом «неудобном» сочетании.
Соединения выходят прочными и надежными даже между металлами и неметаллическими материалами.
Работу можно начинать с металлами, имеющими любую исходную температуру.
С помощью данной технологии детали можно не только соединять, но и эффективно разъединять – их можно без проблем распаять.
Отличие пайки от классической сварки в том, что основной металл не плавится, и поэтому нет явления под названием «коробление». В результате детали никак не деформируются.
Бура помогает эффективной сцепке припоя с металлическими поверхностями.
Техническая бура незаменима при способе, который называется «капиллярной пайкой»: она влияет на ее производительность.
Паяные соединения характеризуются высоким качеством и долговечностью.

Этапы пайки с бурой

Весь процесс состоит из последовательных этапов, выполнение которых является обязательным:

Тщательная подготовка поверхностей заготовок перед нагревом.
Чистка проводится для избавления от окисных пленок, здесь как раз и нужна техническая бура.
Паяльной лампой производится нагрев свариваемых поверхностей до нужной температуры.
В пространство между деталями вводится разогретый металлический припой в жидком состоянии.
Суть соединения – объединение основного металла с жидким металлическим припоем в хорошо разогретом состоянии.
Процесс заканчивается при окончательной кристаллизации припоя.

Пайка медных труб с использованием буры

Для начала нужно запастись необходимыми инструментами и материалами:

паяльная лампа или газовая горелка;
специальный припой, выбранный с учетом природы металлов, которые нужно спаять;
бура с оптимальными свойствами согласно ГОСТу 8429-77;
металлические щетки для очистки деталей;
инструмент для резки металла;
кисти для покрытия деталей флюсовым слоем.

Отдельного предупреждения заслуживает выбор газовой горелки. Дело в том, что эти приспособления предлагаются на рынке в огромных количествах и в разных моделях.

Модным приспособлением в газовых горелках является система автоматического пьезорозжига.

А теперь основные этапы процесса пайки с использованием буры для соединения двух медных труб:

Тщательная чистка поверхностей внутри труб специальными щетками с металлической щетиной.
Теперь чистка наружных поверхностей труб с помощью шкурки.
Нанесение технической буры с помощью кисти.
Стыковка труб, которые покрыты флюсовым слоем, друг с другом.
Разогрев деталей газовой горелкой. Действие пламени должно длиться не меньше 20-ти секунд.
На рабочий участок вводится припой, который также расплавляется под действием горелки. Припой наносится максимально равномерным слоем.

Контроль качества соединения с использованием флюса из буры проводится разными методами: разрушающими и неразрушающими. Чаще всего вполне достаточно внешнего осмотра для определения возможных дефектов. Это делать можно даже с лупой.