Оборудование и материалы
Для выполнения работ по спаиванию алюминия необходимо определённое оборудование и расходные материалы. От качества материалов, применяемых при пайке, зависит прочность соединения. Приспособления и материалы, которые понадобятся при работе, перечислены ниже.
https://youtube.com/watch?v=nu8TgMU5I2k
Газовая горелка
Одним из главных приспособлений при проведении процесса является газовая горелка. Может применяться как мощное устройство, так и небольшое устройство. Приспособление осуществляет подачу газа под высоким давлением. Содержимое баллона на выходе из устройства смешивается с воздухом и воспламеняется. С помощью регулировки давления на выходе из приспособления можно задавать необходимую температуру пламени.
Приспособление осуществляет нагрев поверхностей металла. Оказывая температурное воздействие, пламя расплавляет присадочную проволоку и позволяет припою растечься в месте соединения деталей.
Портативная многофункциональная газовая горелка
Газовый баллон
Газовый баллон является герметичной ёмкостью для хранения газообразных веществ. Для проведения процесса можно использовать баллоны различного объёма. Во избежание взрыва, ёмкость следует устанавливать на безопасном расстоянии от места проведения работ.
Шланг и зажимы
Для подачи вещества из баллона к устройству используется гибкий резиновый шланг. Он должен отвечать требованиям безопасности. Запрещается использовать шланги с нарушенной герметичностью, так как это может привести к утечке вещества. Шланг крепится к горелке и баллону специализированными хомутами.
Редуктор
Для обеспечения безопасности во время проведения процесса необходимо подключать оборудование к баллону через редуктор. Он предотвращает возникновение обратного удара пламени. Редуктор устанавливается на выходе из баллона, и является обязательным приспособлением при подключении.
Пропановый редуктор для газовой горелки
Флюс
Для получения качественного соединения следует использовать специализированный флюс. Его состав может отличаться, в зависимости от разновидности выполняемых работ. Это вещество способствует быстрому расплавлению присадочной проволоки и очищению поверхности от оксидной плёнки.
Флюс для пайки
Присадочная проволока (припой)
Применяемый припой может быть различным, в зависимости от вида работ. Состав и диаметр присадочной проволоки определяется исходя из физических характеристик металла заготовок
При выборе припоя следует обратить внимание на температуру его плавления. Она должна быть ниже, чем у металлической детали
Средства защиты
Во избежание получения травм, нужно использовать средства индивидуальной защиты. К ним относятся перчатки и защитные очки. Перчатки защищают руки оператора от ожогов. Защитные очки применяются для защиты глаз работника от попадания мелких абразивных частиц.
Факторы, влияющие на свариваемость алюминия
Алюминий активно окисляется на воздухе, и его поверхность достаточно быстро покрывается пленкой оксидов. Оксиды – тугоплавкие соединения. Их температура плавления достигает 2440 °С. У алюминия же данное значение равно 660 °С. Во время сварки оксиды препятствуют образованию в сварочной ванне однородной массы расплавленного металла.
Капли жидкого металла в сварочной зоне мгновенно покрываются окислами, которые не дают получить сплошной сварочный шов. Для предотвращения окисления зона плавления нуждается в изоляции при помощи флюсов или инертных газов. Обычно применяется аргон.
В отличие от стали, алюминий обладает таким качеством, как высокая жидкотекучесть в виде расплава. Сварочная ванна, в связи с этим, плохо формируется, а потолочные швы выполнить становится проблематично. Для устранения эффекта жидкотекучести используются подкладки с большой теплопроводностью для охлаждения зоны сварки.
Алюминий характеризуется высоким содержанием кремния и растворенного в нем водорода. Кремний провоцирует образование трещин во время охлаждения металла после сварки. Водород же выходя из расплава, образует множество пор в сварочных швах и трещин при кристаллизации.
Алюминиевые сплавы обладают значительной литейной усадкой, что при остывании приводит к деформированию свариваемых деталей.
Сварочный шов на алюминиевой трубе
Из-за высокой теплопроводности, процесс сварки алюминия предусматривает высокие сварочные токи. К примеру, для проведения работ по стали значения токов на 50% ниже.
Подобрать требуемые режимы сварки алюминия в домашних условиях затруднительно по причине того, что не всегда можно точно определить марку сплава свариваемых деталей.
Как удалить оксидную пленку
Пленку с поверхности металла удаляют несколькими способами, наиболее эффективными являются химический и механический. Оба метода для работы требуют безвоздушной среды, в которой нет кислорода.
Химический метод основан на осаждении на поверхности заготовки цинка или меди путем электролиза. На место, подготовленное к пайке, наносят медный купорос в виде концентрированного раствора. К чистому участку металла прикрепляют минусовую клемму аккумулятора или другого источника питания. Один конец медной проволоки подключают к плюсовой клемме, другой опускают в раствор на поверхности алюминия. В результате электролиза медь или цинк тонким слоем оседает на алюминии и крепко к нему прилипает. Теперь можно производить пайку алюминия оловом.
Для удаления оксида используют масляную пленку. Для этого способа лучше брать масло синтетическое или трансформаторное с малым содержанием воды. Другие виды масел нужно подержать при температуре +150…+200°С, вода испарится. При более высокой температуре содержимое начнет разбрызгиваться. Обезвоженное масло наносится на поверхность алюминиевой детали. Наждачной бумагой нужно под нанесенным слоем потереть алюминий для удаления оксида.
Наждачную шкурку заменяют скальпелем, зазубренным жалом паяльника или железной стружкой, полученной из натертого напильником гвоздя. Стружку насыпают на масло и жалом паяльника трут по поверхности, сдирая оксидный слой. Массивную деталь желательно подогреть горячей воздушной струей. Припой паяльником погружается в масляную капельку и растирается по месту пайки. Для лучшего прохождения процесса пайки добавляется канифоль или другой флюс.
Подготовка изделий
Надежность, а также отменное качество соединений обеспечивается не только использованием правильной технологии, но и от подготовительных работ. К ним относится обработка запаиваемых поверхностей. Она необходима для удаления загрязнений и тонкой оксидной пленки.
Механическую обработку выполняют с помощью шлифовальной шкурки, металлической щетки, проволочной нержавеющей сетки или шлифовальной машинки. Помимо этого, используются для очистки разнообразные кислотные растворы.
Обезжиривание поверхности выполняется с использованием растворителей, а также бензина или же ацетона. На зачищенном алюминиевом участке оксидная пленка появляется практически сразу, однако ее толщина значительно ниже первоначальной, что облегчает паяльный процесс.
Технологические подходы для пайки алюминия
Технология пайки алюминия с флюсом практически ничем не отличается от соединения других металлов.
Весь процесс пайки алюминия припоем можно разделить на следующие этапы:
-
Подготовка поверхности.
Перед тем, как паять алюминий следует зачистить и обезжирить соединяемые части. -
Установка изделия в рабочее положение.
Для выполнения данного этапа могут потребоваться тиски или третья рука. - Нанесения флюса на место пайки.
- Прогрев изделия при помощи электрического паяльника или газовой горелки.
-
Нанесение припоя или паяльной пасты на необходимые участки.
Для этой роли подойдет цинковые или медные припои. Иногда могут понадобиться высокотемпературные припои, обеспечивающие хорошую механическую фиксацию изделия.
Обратите внимание! Процесс соединения алюминиевых изделий должен производиться в хорошо проветриваемом помещении, поскольку при плавлении припоя выделяются ядовитые соединения металлов. Схема пайки алюминиевых труб
Схема пайки алюминиевых труб.
Важно помнить, что при пайке бесфлюсовым припоем следует осуществлять чиркающие движения паяльником, дабы обеспечить взаимодействие компонентов припоя и металла. Проведение работ при помощи специального паяльника со скребком даст хороший результат в таких случаях:
Проведение работ при помощи специального паяльника со скребком даст хороший результат в таких случаях:
- пайка алюминиевой посуды;
- пайка алюминиевых проводов;
- пропай поверхности, не подверженной сильным механическим нагрузкам;
- соединение мелких деталей.
Пайка массивных алюминиевых деталей и толстых стержней должна проводиться при помощи сварки или горелки. Сварка не всегда подходит из-за высокой температуры дуги, расплавляющей металл. Поэтому, большинство специалистов предпочитают использовать горелки.
Наилучший эффект достигается при непрерывной пайке горелкой. Если, по какой-то причине процесс пайки пришлось остановить, следует полностью прогреть весь шов, дабы обеспечить равномерное распределение припоя и избавиться от не пропаянных мест.
Процесс пайки алюминиевых стержней при помощи горелки подразделяется такие этапы:
- Очистка металла от грязи и подготовка поверхности, путем шлифовки.
- Разогрев всей поверхности массивных изделий при помощи горелки.
- Удаление всех легковоспламеняющихся материалов с рабочего места.
- Включение вытяжки для нейтрализации едких испарений припоя.
- Подготовка проволочного припоя.
- Подготовка флюса марок Ф-59А, Ф-61А или Ф-64А.
Допускается прогрев металла до ярко-оранжевого цвета. В таком виде металл не плавится, а припой ложится максимально равномерно.
Паяные при помощи горелки изделия имеют более качественный шов и могут похвастаться хорошими механическими свойствами.
Флюс для пайки алюминия.
Наиболее сложным и в то же время качественным методом соединения алюминиевых изделий является сварка. Данный способ затрудняется из-за низкой температуры плавления металла.
Квалифицированные специалисты чаще всего сваривают алюминиевые изделия следующими методами:
- сварка при помощи электродов с покрытием;
- сварка с использованием защитного газа.
Первый вариант сварки имеет следующие недостатки:
- низкая прочность сварного шва;
- сильное разбрызгивание металла при варке;
- плохая отделимость шлака от шва.
Сварки в атмосфере из инертного газа не обладает заметными недостатками и считается наилучшим методом соединения алюминиевых деталей.
Основные виды
Флюсы бывают активными (кислотными) и пассивными (бескислотными). Первые активно воздействуют на верхний слой металла в процессе пайки, частично изменяя его химическую структуру, вторые просто смывают с поверхности окислы и создают тонкую пленку, препятствующую доступу кислорода.
Активные флюсы после применения необходимо смывать с поверхностей спаянных деталей, так как остатки вещества могут вызвать коррозию. Смывать можно водой с небольшим добавлением щелочи.
В качестве флюсов используют паяльную кислоту, канифоль, паяльный жир, флюс-пасты. От вида материала и его характеристик зависит качество пайки различных металлов.
Ведь для каждого конкретного случая, в идеале, нужно подбирать наиболее подходящий состав.
Флюс может входить в состав паяльной пасты или быть запаянным в полую трубку из припоя, чтобы повысить удобство производства паяльных работ.
В продаже имеется множество готовых флюсов для пайки в твердом, жидком и гелеобразном состоянии. Если же понадобилось срочно выполнить паяльные работы, а расходных материалов под рукой не оказалось, можно приготовить такой состав самостоятельно, используя подручные средства.
Горелки для пайки алюминия
Нужно знать, как паять газовой горелкой. Если площадь деталей большая и не хватает мощности паяльника, используют горелку. Лучше применять газовую, т. к. пайка алюминия газовой горелкой обладает большими возможностями. Горелка быстро разогревает место соединения деталей почти до температуры плавления алюминия. Флюс с припоем наносится на соединение, разравнивается жалом паяльника и отвердевает. Место соединения нужно обязательно промыть от остатков паяльной кислоты или другого флюса.
При работе с использованием горелок нужно соблюдать правила пожарной безопасности. Рядом не должны находиться горючие жидкости и материалы.
Технология работы припоем алюминия, его сплавов
Детали необходимо очистить от пыли, жира, грязи и установить в то положение, в котором они будут подвергаться пайке. В место, где будет осуществляться пайка, нужно нанести флюс.
Место с флюсом нагревается. Для этого стержнем нужно прикоснуться к поверхности
Важно не перегреть место соединения, так как металл будет плавиться
При работе с припоем без флюса стоит знать особенность: оксидную пленку на поверхности нужно разрушить, так как припой не сможет проникнуть через нее.
Разрушать ее можно с помощью нержавейки или прутком из стали, для этого нужно произвести чиркающие действия по поверхности. В результате оксидная пленка теряет целостность.
Если поверхность большая, то разрушить пленку поможет щетка из стали. Ею нужно водить по поверхности, затем соединить детали между собой.
Проблема работы алюминия — оксидная пленка образовывается мгновенно после того, как ее счистят. Она является инертной и расплавленным металлом смачивается с трудом.
Что же делать, чтобы такую пленку снять и прочно запаять деталь? Можно очищать поверхность, налив на нее слой масла. Металл в этом случае не будет контактировать с воздухом, соответственно пленка не сможет образоваться.
Видео:
https://youtube.com/watch?v=jo3i0uEvlxY
Вода не должна входить в состав масла. Для этого его хорошо прогревают до температуры 180-200 градусов. Специалисты рекомендуют применять вакуумные, минеральные масла.
Есть еще способ снять оксидную пленку. Покрыть поверхность канифолью. Она, как и масло, будет препятствовать попаданию воздуха на металл.
Опилками из стали или щеткой из нержавейки нужно проводить чиркающие движения по алюминию, пленка утратит свою прочность.
Применяя пайку, можно восстановить предметы из алюминия любой конструкции, величины, сложности. Такой метод ремонта используется не только для предметов, используемых в быту.
К автомобилям, мотоциклам, прочей технике предъявляются повышенные требования прочности. Их также ремонтируют путем пайки.
Иногда такой способ соединения деталей является предпочтительнее, чем сварочные работы. Ведь он не деформирует металл, не меняет его состав.
При помощи спаивания можно отремонтировать кондиционеры, насосы.
В домашних условиях можно отреставрировать алюминиевый желоб водостока, сайдинг, лестницу, посуду. После ремонта сплав окажется очень прочным.
Подготовка к пайке алюминиевых деталей
На этапе подготовки нужно провести качественную зачистку поверхностей от краски, если она есть, и загрязнений. Затем следует обезжирить детали бензином, ацетоном или другим подходящим растворителем.
А также следует обязательно удалить оксидную пленку, которая всегда появляется на поверхности металла после контакта с воздухом.
Как удалить оксидную пленку
Снять оксидную пленку с алюминия дома можно механическим путем. Для этого рекомендуется использовать углошлифовальную машину, щетку по металлу, наждачку, специальную сетку из нержавеющей проволоки.
Также провести зачистку можно химическим способом при помощи кислоты. Но в домашних условиях он применяется крайне редко.
Как удалить оксидную пленку?
Оксидная пленка алюминия удаляется двумя способами: механическим и химическим. Оба способа удаляют оксид алюминия в безвоздушной среде, то есть без доступа кислорода. Начнем с самого сложного, но самого правильного и надежного метода удаления — химического.
Осаждать медь или цинк
Химический метод пайки основан на предварительном осаждении меди или цинка на алюминий путем электролиза. Для этого на нужное место наносят концентрированный раствор медного купороса и в свободном месте подключают минус аккумуляторной батареи или лабораторного источника питания. Затем берут кусок медной (цинковой) проволоки, подключают на него плюс и погружают в раствор.
Благодаря процессу электролиза медь (цинк) осаждается на алюминий и на молекулярном уровне прилипает к нему. Затем поверх меди осуществляется пайка алюминия. Правда непонятно как все это проходит через оксидный барьер. Думаю, что в этой инструкции пропущен этап царапания алюминия под пленкой медного купороса или другого химического воздействия. Хотя практика из видеоролика ниже показывает, что можно и не царапать.
Использовать масло без воды
Второй по сложности метод заключается в удалении оксида алюминия под масляной пленкой . При этом масло должно содержать минимум воды — подойдет трансформаторное или синтетическое масло. Можно подержать масло при температуре 150 — 200 градусов несколько минут, чтобы из него испарилась вода и оно не брызгало при нагреве.
Читать также: Фреза для нарезания зубьев шестерни
Под масляной пленкой также нужно заняться удалением окисла. Можно потереть наждачкой, поцарапать скальпелем или использовать зазубренное жало. Когда мне нужно было запаять радиатор охлаждения двигателя, я вычитал способ со стружкой. Берем гвоздь, пилим его напильником, чтобы получить стальную стружку.
Далее на место пайки наносим масло и сыпем стружку. Паяльником с широким жалом пытаемся потереть место пайки, так чтобы между жалом и алюминием была стружка. В случае с массивным радиатором, я дополнительно грел место лужения термовоздушной паяльной станцией .
Затем берем припой на жало каплей, погружаем в масло на место пайки и опять растираем. Для лучшего лужения можно добавить канифоли или другой флюс. Происходит так называемая наплавка под слоем флюса. В видеоролике хорошо показана пайка алюминия с маслом.
Паять активным флюсом
Существуют отдельно разработанные активные флюсы для пайки алюминия. Обычно в них входят кислоты (ортофосфорная, ацетилсалициловая кислота) и соли (натриевая соль борной кислоты). Строго говоря, канифоль тоже состоит из органических кислот, но на практике она дает слабый результат на алюминии.
В силу своей активности, кислотные флюсы обязательно нужно смывать после пайки. После первой смывки можно дополнительно нейтрализовать кислоту щелочью (раствором соды) и смыть второй раз.
Активные флюсы дают хороший и быстрый результат, однако пары этого флюса вдыхать прямо запрещается. Пары раздражают слизистые, повреждают их или могут попасть в кровь через дыхательные пути.
Разновидности
Припой для алюминия Castolin 192CW изготавливается в Германии. Он пригоден как для пайки чистого алюминия, так и для него же с медью. У него высокая адгезия и текучесть. Его можно применять как для пайки с зазором, так и для капиллярной. Его используют для ремонта бытовой техники, холодильного оборудования, кондиционеров, радиаторов и прочих вещей. Он легок в использовании, но требует дополнительного использования флюса, который находится внутри прутков. Длина одного прутка составляет 0,5 метров, при весе в 9 грамм. Прочность соединения достигает 170 Мпа. Температура плавления составляет 430-440 градусов Цельсия.
Припой для алюминия Castolin 192CW
Алюминиевый припой Lucas-Mihaupt Filalu 1192NC изготавливается во Франции. Он предназначен для пайки алюминия с алюминием, так как именно к этому металлу у него повышенная адгезия и высокая текучесть. Его можно применять как для капиллярный пайки, так и для пайки при наличии зазора. Это идеальный вариант для ремонта соединений и корпуса в климатической технике, холодильников и прочих подобных вещах. Диаметр прутка составляет 2,4 мм. Внутри него находится флюс, без которого процесс качественного соединения будет невозможен. Длина прутка составляет 0,5 метра. Прочность готового соединения достигает 145 МПа.
Алюминиевый припой Lucas-Mihaupt Filalu 1192NC
Авиа-1 используется не только для алюминиевых деталей, но и для вещей из сплава этого металла. В особенности он хорошо справляется с тонкими деталями, такими как соединяющие и контактные провода. Это достигается благодаря относительно низкой температуре плавления, что не дает переплавиться самим проводам. Этот материал относится к категории мягких припоев, температура плавления которых не превышает 200 градусов Цельсия. Здесь требуется использовать флюс дополнительно, так как сами прутки его не содержат. В состав изделия входит кадмий (20%), цинк (25%) и олово (55%).
Припой Авиа-1
Припой для алюминия с флюсом Castolin 190 изготавливается в Германии. Он пригоден как для пайки чистого алюминия, так и для него же с медью. У него высокая адгезия и текучесть. Его можно применять как для пайки с зазором, так и для капиллярной. Его используют для ремонта холодильного оборудования, бытовой техники, радиаторов и других вещей. Он относится к твердым, и в то же время легкоплавким материалам. Длина одного прутка составляет 0,5 метров, при весе в 3 грамма. Прочность соединения достигает 160 Мпа. Температура плавления составляет 575-585 градусов Цельсия.
Припой Castolin 190
Припой для пайки алюминия с медью HTS-2000 производится в Соединенных Штатах Америки. Он предназначается для всех вариантов пайки алюминия. В нем уже содержится флюс, так что дополнительно применять его не требуется. Это современный сплав нового поколения, обеспечивающий высокую прочность и надежность. В его состав входит 9 компонентов. Он устойчив к коррозии. Температура плавления составляет 347 градусов Цельсия. Материал в спаянном состоянии может увеличиваться на 10% и больше, что повышает свойства пластичности в три раза. Масса составляет 240 грамм на 1 кубический дюйм. Диаметр прутков достигает 2-3 мм, а длина 0,46 метра.
Припой HTS-2000
Припой для пайки алюминия
Припои для пайки алюминия часто делаются в большей части из алюминия или из цинка. Производители вносят в состав разные добавки, чтобы улучшить свойства припоев: понизить температуру плавления, улучшить прочность, смачиваемость и т.д. Приезжают к нам припои из Франции, Германии и Америки. Про отечественные тоже расскажу.
Припой HTS-2000
Это самый разрекламированный припой. Пайка алюминия с ним очень проста. Посмотрите промо-видео про пайку припоем HTS-2000 от компании New Technology Products (США). Говорят, что он даже лучше и крепче алюминия. Но это не точно.
Припой Castolin
Припой Castolin 192FBK состоит из алюминия 2% и цинка 97%. 192FBK является практически единственным припоем для спайки алюминия с алюминием в списке предложений французской компании Castolin. Есть еще припой AluFlam 190, но он предназначен для капиллярной пайки и не имеет флюса внутри. Также в линейке есть припой Castolin 1827, предназначенный для пайки алюминия с медью при температуре около 280 градусов.
Припой Chemet
Припой Chemet Aluminium 13 применяется для сварки алюминия и его сплавов, с температурой плавления выше 640 градусов. Он состоит из алюминия на 87% и кремния на 13%. Сам припой плавится при температуре около 600 градусов. Стоимость — около 500 руб. за 100 грамм, в которых целых 25 прутков.
Его старший брат Chemet Aluminium 13-UF имеет внутри трубки флюс, но стоит дороже — 700 руб. за 100 грамм и 12 прутков.
Никаких вменяемых видеороликов по пайке этим припоем я не нашел. Конечно этот список припоев не является исчерпывающим. Есть еще Harris-52, Al-220, ПОЦ-80 и др.
Отечественные припои
-
- ПОС-61 . А почему бы нет? Когда я паял алюминиевый радиатор, у меня был под рукой только этот. И держит хорошо уже 5 лет.
- Алюминиевый припой 34А — для пайки газопламенной горелкой, в печи в вакууме или с погружением в расплав солей алюминия и его сплавов, кроме Д16 и содержащих > 3% Mg. Плавится при 525 градусах. Хорошо паяет сплавы алюминия АМц, АМг2, АМ3М. За 100 грамм придется заплатить около 700 руб.
- Припой марки А — изготовлен в соответствии с ТУ 48-21-71-89 и состоит из цинка на 60%, олова на 36% и меди на 2%. Плавится при температуре 425 °С. 1 пруток весит около 145 грамм и стоит где-то 400 руб.
- SUPER A+ применяется с флюсом SUPER FA и изготавливается в Новосибирске. Позиционируется, как аналог HTS-2000. За 100 грамм припоя просят около 800 руб. Отзывов пока нет.
Сравнение припоев для пайки алюминия
В этом ролике Мастер провел сравнение припоя HTS-2000 с Castolin 192fbk и отечественным алюминиевым припоем «Алюминиевый огурец». Огурец практически состоит из алюминия, так что прочность его высока, но паять надо в печке. Отзывы о припое HTS-200 крайне негативные, а Castolin 192fbk хорошо паяет и имеет хорошую смачиваемость при разогреве.
- HTS 2000 — тягучий припой, приходится прибегать к стальным инструментам для разравнивания припоя по поверхности металла. С флюсом ситуация намного лучше.
- Castolyn 192FBK — высокая текучесть и затекаемость. Маленькие дырочки паяются с ним быстро. Большие дырки им паять тяжело — может провалиться внутрь радиатора.
Методы проведения сварки алюминиевых деталей
Сварку алюминия в домашних условиях можно производить различными методами, среди которых можно выделить:
- электродуговая сварка электродами с покрытием;
- газовая сварка;
- электродуговая сварка в среде нейтральных газов.
- Сварка алюминия без аргона с использованием плавких электродов со специальной обмазкой — самый простой, доступный и распространенный способ соединения деталей. Для работы с чистым алюминием используются электроды ОЗАНА1, а для сплавов с высоким содержанием кремния применяются электроды ОЗАНА2.
Сила тока, выставляемая на аппарате, равна 25А на каждый миллиметр электрода. Плавятся электроды достаточно быстро, поэтому наложение шва происходит на большой скорости. Качество и непрерывность сварки зависит от квалификации сварщика.
Подбор флюсов
С учетом специфики пайки деталей из алюминия к выбору флюсов нужно подойти внимательно.
Существует отечественные средства, состоящие из нескольких компонентов. Они обеспечивают эффективную очистку деталей, препятствует окислительным процессам при нагревании. Это особенно актуально при использовании припоев из олова и свинца, известных своей склонностью к окислению.
Хорошую проникающую способность обеспечивает многокомпонентный флюс из фторборатов аммония и цинка, триэтаноламина, добавочных веществ. Средство имеет доступную цену. Его эффективность многократно проверена на практике.
Известный высокотемпературный флюс состоит из хлоридов калия, лития и цинка; фторида натрия. Сухую смесь всыпают в рабочую зону пайки на палочке, дожидаясь равномерного расплавления и перемешивания с массой припоя.
В чем состоит проблема
Оксидная пленка плавится при очень высокой температуре. Ее присутствие мешает проникновению припойного расплава в основной металл, нарушает смачивание места пайки.
Алюминий имеет низкую температуру плавления. Он полностью переходит в жидкое состояние при 660 ℃. Начинается изменение агрегатного состояния при температуре около 300 ℃. В большинство алюминиевых сплавов входят металлы, которые расплавляются уже при 500 ℃.
Велика вероятность перегрева зоны плавления, вследствие которого в жидкое состояние перейдут фрагменты деталей. Следует помнить, что паяние должно проводиться путем обволакивания твердых рабочих участков изделий расплавленной массой припоя.
Это интересно: Описание и особенности п-образного алюминиевого профиля
Какие бывают припои
Существует большое количество материалов для пайки, основное разделение происходит на мягкие и твердые. Монтаж радиоаппаратуры происходит при помощи легкоплавкого, его температура плавления колеблется от 300 до 450 °C. По прочности мягкие виды припоев не уступают при пайке другим, используются при сборке практически всех электронных изделий.
Некоторые тугоплавкие припои имеют легирующие стали, что по позволяет реализовать некоторые параметры при соединении. Примеси используются для достижения определенных характеристик, антикоррозийных свойств, уровней прочности. Припой для пайки используется в большинстве случаев марки ПОС, что означает оловянно – свинцовые припои. Число указывает на процентное содержание составом олова.
Оловяно-свинцовый припой
Если происходит ситуация, когда припои и флюсы применяемые при пайке неизвестного происхождения, отличить можно по следующим физиологическим свойствам:
- Температура плавления свинцово – оловянных припоев варьируется в пределах от 183 до 265 °C.
- Яркий металлический отблеск выдает высокое содержание олова, предположительно марка ПОС-61 и выше.
- Большое содержание свинца выдается тусклым серым оттенком, матовой поверхностью.
- Большое количество свинца повышает пластичность проволоки, изделие диаметром 6 мм можно легко согнуть руками, а более качественное не гнаться.
Различные виды припоя производятся изготовителями при некоторых факторах. Большинством современных материалов пайки применяется допуск флюса от 1 до 3%, что значительно улучшает условия работы. Нет необходимости подносить жало паяльного инструмента к флюсу каждый раз, если он содержится сердцевиной припоя. Разновидностью свинцово – оловянных изделия является припой марки ПОССу. Обозначение предполагает добавление сурьмы, применяется в различных производствах, подходит к применению с оловянными деталями.
Припой Sn63Pb37
Наиболее распространенным при спайке и лужении медных, бронзовых деталей, через которые проходит течение тока, является припой третник. Температура плавления данной разновидности составляет 190 °C, получается герметичный шов. Зарубежным аналогом считается Sn63Pb37, где соответствующее названию содержание олова к свинцу.
Припой
Обычно в качестве основы легкоплавкого припоя используются: олово (Sn), свинец (Pb), кадмий (Cd), висмут (Bi) и цинк (Zn). Проблема в том, что алюминий в этих металлах практически не растворяется (за исключением цинка), что делает соединение ненадежным.
Применив флюс с высокой активностью и проведя должным образом обработку мест соединения, можно использовать припой на оловянно-свинцовой основе, но лучше отказаться о такого решения. Тем более, что паянное соединение на основе системы Sn-Pb обладает низкой устойчивостью к коррозии. Нанесение лакокрасочного покрытия на место пайки позволяет избавится от этого недостатка.
Для пайки алюминиевых деталей желательно использовать припой на основе кремния, меди, алюминия, серебра или цинка. Например 34A, который состоит из алюминия (66%), меди (28%) и кремния (6%), или более распространенный ЦОП-40 (Sn – 60%, Zn – 40%).
Припой отечественного производства – ЦОП-40
Заметим, что чем больше процентное содержание цинка в составе припоя, тем прочнее будет соединение и выше его устойчивость к коррозии.
Высокотемпературным считается припой, состоящий из таких металлов, как медь, кремний и алюминий. Например, как упомянутый выше отечественный припой 34A, или его зарубежный аналог «Aluminium-13» , в котором содержится 87% алюминия и 13% кремния, что позволяет осуществлять пайку при температуре от 590 до 600°С.
«Aluminium-13» производства компании Chemet
Сварка алюминия в домашних условиях
Необходимость в создании соединения сложно свариваемых металлов может возникнуть не только на производстве, но и в частной сфере. Сварка алюминия в домашних условиях проводится часто, несмотря на все свои сложности, так как сам металл активно используется в промышленности и многие изделия выполняются именно из него. Таким образом, при ремонте мастерам приходится часто с ним сталкиваться. Главной сложностью этого процесса является то, что дома очень сложно создать все необходимые условия, чтобы процесс происходил также, как и на предприятии. Соответственно, качество соединения может пострадать.
Примитивная сварка алюминия
В основном, здесь используется более простое оборудование, так как сварочный инвертор, который применяется для аргонодуговой сварки, вместе с баллонами самого аргона, будет иметь достаточно высокую стоимость, как для частных лиц. Тем не менее, проблемы свариваемости алюминия никуда не деваются, поэтому, нужно все также бороться с напряжением металл, подбирать средства для разрушения оксидной пленки. Одной из основных проблем становится высокая жидкотекучесть металла в расплавленном состоянии, что усложняет сваривание в различных положениях, особенно, в потолочном.
