銅管焊接教學：焊出不漏水的接頭
先講結論
接頭會漏，問題出在點火之前。把銅管打磨到金屬光澤、兩面薄塗助焊劑、確認管內沒有水，然後從接頭底部加熱，讓毛細現象把焊錫往上吸進縫隙。飲用水管一律用無鉛焊錫。整套方法就這樣。
請師傅來重焊一個接頭，費用比下面所有工具加起來還貴。很多人還是付了，因為石膏板後面爆開的接頭不會客氣地滴幾滴給你看。
這種擔心可以理解，但大半是多慮。銅管焊接是一張很短的檢查表，而決定成敗的幾項都發生在你點火之前。
需要的東西
噴槍和瓦斯。藍罐丙烷應付 1/2" 和 3/4" 銅管綽綽有餘。黃罐是 MAP-Pro，溫度更高，1" 以上或接頭旁邊有閥體這種吸熱體的時候值得用。
打磨工具。砂紙磨銅管外壁，圓頭鋼絲刷刷接頭內壁。買可以夾在電動起子上的那種刷子。它把整張清單上最煩的一步變成兩秒的事，而你才會真的把它做確實。
助焊劑。一般水電用的就好。這是新手會跳過的那一項。
焊錫。飲用水管用無鉛 95/5 錫銻。在美國這是法規：焊錫與助焊劑含鉛上限 0.2%，管件濕潤表面加權平均 0.25%。舊的 50/50 錫鉛在排水管仍然合法，但兩捲擺在架上長得幾乎一樣，而無鉛兩邊都能用。買一種，把選擇題消掉。
磨到發亮為止
看起來乾淨的銅其實不乾淨。氧化膜幾小時內就會在空氣中形成，焊錫穿不過去。
用砂紙把管口那一吋左右磨到均勻的亮金色，然後刷接頭內壁。沒磨亮的那幾塊就是之後會漏的地方。磨完不要再用手摸，皮膚上的油脂就足以讓那一小塊沾不上焊錫。
助焊劑，薄塗，兩面都要
助焊劑做兩件事：把高溫銅材上的氧化層除掉，並在金屬維持在溫度時阻止新的氧化層生成。沒有它，熔化的焊錫會結成珠狀滾掉，就像水滴在打過蠟的車上。
兩面各一層薄而均勻的膜就夠了。塗太厚會燒焦碳化，留下你之後還得刷掉的殘渣。插進去之後轉四分之一圈把它抹開。
確認管內沒有水
管內殘留的水會把銅鎖在 100°C。水還在的時候接頭到不了焊接溫度，燒多久都一樣，而你會站在那裡燒瓦斯燒助焊劑，一邊確信自己的噴槍壞了。
把系統洩水，開低處的龍頭或閥門破真空。如果還有一點細流不停，就把它擋住。市面上有賣焊接塞，把一團白吐司塞進管內也一樣有效，通水之後會自己溶掉沖走。
這一步沒確認，後面每一步都不會有結果。
從底部加熱
焊錫不是倒進接頭的，是被吸進去的。
銅管和接頭之間的縫隙只有幾千分之一吋。溫度對的時候，熔化的焊錫會靠毛細現象沿著這道縫隙移動，就是把液體往細吸管上拉、對抗重力的那股力量。你要做的只是讓金屬到那個溫度，然後不要礙事。
火焰對準接頭下方，不是銅管，而且要一直移動。熱氣上升，加熱底部會把上半部一起帶起來。
先燒頂部就會做出一個冷陷阱。焊錫在上面熔化，流到還冰冷的下方就凝固在縫隙裡，在接頭填滿之前先把路堵死。從外面看很完整。裡面是空的，第一次加壓就會滲。
燒二三十秒之後，把焊條接觸接頭遠離火焰的那一側。如果只是抹上去，繼續加熱。當它一碰就熔、直接消失進縫隙裡，那就是時候。繞接頭一圈補到出現一整圈細細的焊珠，然後停手。半吋的接頭大概用掉半吋長的焊條。堆在外面的焊錫沒有任何作用，通常代表你燒過頭了。
讓它自己降溫
不要伸手去拿濕布。
在焊錫還在凝固的時候急冷，會把應力鎖進接頭裡。你得到的不是看得見的裂縫，是一道微裂痕。測試那天它撐得住，六個月後在牆壁裡開始滲。
自然降溫兩三分鐘就夠了。摸起來不燙之後，用乾布把助焊劑殘留擦掉。助焊劑呈弱酸性，留在管外會腐蝕銅材，時間久了還會留下綠色污漬。
真正要注意的溫度
上面幾個問題其實是同一件事的不同角度。整件事可以放在同一張刻度上看。
95/5 無鉛焊錫的固相溫度是 452°F，液相溫度 464°F。一般 PTFE 閥座，多數廠商標示在 248°F 到 302°F 之間，少數宣稱 400°F，玻纖強化的 RPTFE 可以到 450°F。
把這兩組數字放在一起看。焊錫要到比圖上任何一個閥座額定值都高的溫度才開始流動。焊接式閥門不是「小心一點就好」的問題。焊錫還沒熔，閥座就已經超過極限了，所以唯一真正有效的保護是把熱導到別的地方去。
把閥門焊進管路
上面說的都適用於一般管件。焊接式閥門要多做一件事，而跳過這一步毀掉新閥門的情況相當常見。
球閥閥座和混合閥的內部零件是 PTFE，耐溫遠低於你動工時銅管達到的溫度。傳導進閥體的熱會讓它變形。焊接的接頭本身好好的，閥門從此開始從閥座滲漏。
- 開工前把閥門全開。關閉的閥球會把熱鎖在閥座旁邊。
- 設計允許就拆開。三片式球閥可以把中段整個取出、單獨焊兩端的承口，這正是這種閥體形式存在的實務理由之一。
- 火焰對準承口，角度背向閥體。管路短的話，在閥體上抹散熱膏或包一條濕布會有幫助。
如果你連閥門一起挑，黃銅 vs 不鏽鋼球閥談了哪種水質該用哪種材質，另外飲用水管除了無鉛焊錫，閥體本身也要是經認證的無鉛材質。要把舊的拆掉，看如何更換球閥。
接頭為什麼會漏
| 你看到的現象 | 出了什麼問題 |
|---|---|
| 焊錫結成珠狀滾掉 | 沒塗助焊劑，或銅沒有磨到金屬光澤 |
| 燒再久焊錫都不熔 | 管內有水，把銅鎖在 100°C |
| 外觀完美，加壓就滲 | 從頂部加熱。焊錫在冰冷的下方縫隙凝固，接頭沒填滿 |
| 一開始沒事，幾個月後開始滲 | 趁熱急冷。凝固過程中產生了微裂痕 |
四項裡有三項，在噴槍拿出來之前就已經決定了。
常見問題
點火之前
在接頭後面墊一片防火墊，能移開的東西先移開。熱會留在附近的木材裡，收工之後才起火是有可能的，所以十五分鐘後回去再看一次。水和滅火器放在伸手可及的地方，保持通風，戴護目鏡。焊錫會往下滴，而下面通常就是你的手。
參考資料
- NSF/ANSI/CAN 372 — 飲用水系統元件：含鉛量
- 安全飲用水法無鉛定義：焊錫與助焊劑 0.2%，濕潤表面加權平均 0.25%
- 美國銅業發展協會 — 銅管手冊與焊接實務
本文僅供一般參考。水電工程受地方法規與主管機關規範，部分地區對誰可以施作飲用水系統有資格限制。