Wabashpress.ru

Техника Гидропрессы
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Флюс для пайки алюминия с медью: проблемы и решения, нужные составы

Флюс для пайки алюминия с медью: проблемы и решения, нужные составы

Пайка двух проводов всегда лучше их простой скрутки – такое соединение плотное, оно никогда не искрит, следовательно, не греется и не перегорает. Лучше всего паяется медь – она легко поддается лужению и припой пристает к этому цветному металлу без каких-либо проблем. Именно поэтому в схемах любой техники используются именно медные провода. Но бывают ситуации, когда необходима пайка меди с алюминием – обычно, это в тех ситуациях, когда в доме старая алюминиевая проводка и нужно установить новую розетку или светильник.

Проблемы с пайкой алюминия

Большинство людей, которые дружат с паяльником, хоть раз в жизни пытались спаять алюминий и убедились в том, что это практически невозможно даже после лужения соляной кислотой. Но почему так? Противостоит хорошему контакту с оловом пленка оксида алюминия (Al2O3), которая возникает сразу же после зачистки. Это говорит о том, что сначала нужно ограничить возможность возникновения оксидной пленки и только потом приступать к пайке – иначе никак.

Примечательно, что оксид алюминия является драгоценным камнем, известным под названием корунд. В зависимости от содержания примесей, корунд может быть красным (примеси хрома Cr), известным как рубин, или синим, где есть примеси железа (Fe) и титана (Ti), известным как сапфир. То есть припой никак не может иметь адгезию с камнем, пусть даже драгоценным.

Пайка с активным жидким флюсом

Но как припаять медь к алюминию, если оксидная пленка не позволяет этого сделать? Да, все правильно – нужно как-то ограничить образование оксида. Для этого существуют активные флюсы, содержащие ортофосфорную и ацетилсалициловую кислоты вместе с натриевой солью борной кислоты. По сути, знакомая всем канифоль тоже имеет такой состав, но содержание вышеперечисленных активных элементов там низкое, поэтому результат при лужении алюминия сводится чуть ли не к нулю.

При пайке с применением активных флюсов очень важно соблюдать правила техники безопасности, и это вовсе не пустые слова. Как вы понимаете, приходится иметь дело с ортофосфорной и ацетилсалициловой кислотой, а пары от этих химических соединений раздражают слизистую оболочку и могут попасть в легкие и в кровь. То есть вы попросту будете вдыхать яд, а разрушенная слизистая никак вас не защитит. Результаты пайки с применением активных флюсов отличные, но после соединения кислоты все равно остаются в рабочей зоне и их обязательно нужно смывать. Лучше всего для этого подходят щелочи, а если говорить проще – это раствор кальцинированной или пищевой соды – он нейтрализует кислоты.

Вот некоторые из жидких флюсов, предназначенных для работы с паяльником:

  • Castolin Alutin 51L. На 32% состоит из олова (Sn), свинца (Pb) и кадмия (Cd). Состав хорошо себя ведет при температуре от 160°C и с припоем от этого же производителя.
  • Ф-61. Состоит из триэтаноламина (C6H15NO3), тетрафторобората цинка (B2F8Zn) и татрафторобората аммония (NH4[BF4]). Рекомендуется для лужения и пайки алюминия при температуре250°C.
  • Ф-64. Состоит из тетраэтиламмония (C8H20ClN), фторидов, смачивающих присадок и ингибиторов. Хорошо разрушает оксидную пленку любой толщины и как нельзя лучше подходит для пайки алюминия с медью.

Примечание: как вы понимаете, главную проблему при пайке меди с алюминием представляет оксидная пленка (Al2O3), поэтому главной целью является ее нейтрализация.

Видео описание

Пайка алюминия. Флюс для пайки алюминия Ф-64.

Пайка порошковыми флюсами

Еще одна возможность нейтрализовать оксидную пленку (Al2O3), это использование порошковых флюсов при пайке меди с алюминием. В таких случаях чаще всего используется газовая горелка, а порошки называют присыпками. Возможно, кто-то представляет себе пайку как работу паяльником, но это не совсем так, ведь для проводов сечением 10 мм2 и более паяльник попросту непригоден, так как не сможет их должным образом разогреть. Поэтому не следует скидывать со счетов порошковые флюсы.

Читайте так же:
Схема подключения двойного выключателя legrand

Вот некоторые из присыпок (порошковых флюсов):

  • Натриевая соль борной кислоты, больше известная как бура (Na₂[B₄O₅(OH)₄]·8H₂O), представляет собой порошок белого цвета, температура плавления которого составляет 700°C (субстанция становится вязкой). Такой флюс имеет невысокую стоимость, растворяется в воде и хорошо смывается раствором лимонной кислоты.
  • Активный флюс Ф34-A. Согласно ТУ 48-4-229-87 состоит на 50% из хлорида калия (KCl), на 8% из хлорида цинка (ZnCl₂), на 32% из хлорида лития (LiCl) и на 10% из фторида натрия (NaF). Данная субстанция гигроскопична и хорошо растворяется в воде.

Другие методы соединения меди и алюминия

Для соединения разнородных проводов, в данном случае, это медь и алюминий, существуют и другие методы, которые вполне себя оправдывают, что подтверждает многолетняя практика.

Метод опрессовки

Метод пайки для соединения алюминиевых и медных проводов подходит далеко не всегда, и причины могут быть разными. Во-первых, у вас просто может не оказаться флюса, а соединение нужно сделать срочно. Во-вторых, может не оказаться возможности подключения к ≈220 V, в-третьих, может отсутствовать свободное пространство, чтобы подобраться паяльником. Например, в электрической распределительной коробке (дозе) все скрутки должны быть хорошо изолированы, но привычная всем тряпичная лента в данном случае не подходит, так как она пропускает кислород, который будет способствовать окислению алюминия и, как следствие, перегоранию скрутки. Поэтому одним из самых оптимальных вариантов изоляции в таких ситуациях будет гильза – фрагмент нужной длины, отрезанный от термоусадочной трубки.

Термоусадку на скрутку надевают так, чтобы она хотя бы по сантиметру захватывала изоляцию на одном и на другом проводе. Сначала гильзу надевают на один из проводов, затем делают плотную скрутку, передвигают термичку так, чтобы она получилась по центру, но при этом с двух сторон захватывала изоляцию. После этого остается только подогреть термоусадочную трубку, и она обожмет как изоляцию по двум сторонам, так и саму скрутку. Нагревают ее, как правило, обыкновенной горящей спичкой, а остывает гильза за 1-2 минуты. После этого доступ кислорода к соединению прекращается.

Клеммные колодки

Клеммные колодки или, как их называют электрики, клеммники, используются для соединения однородных и разнородных токопроводящих жил металлов. Для стыковки в пластиковой колодке используются болтовые или зажимные клеммы, которые обеспечивают стопроцентный контакт и полное отсутствие влияния окисления алюминия на медь. Между клеммами находится шунтирующая пластина из нейтрального металла (обычно, это луженая медь или латунь), на которую не влияет оксидная пленка. Самое основное в клеммной колодке – это хороший зажим обоих проводов, что является гарантией длительного эксплуатационного ресурса. Единственное противопоказание для такого соединения – это повышенная влажность воздуха. Если это происходит именно в таком помещении, то лучше использовать термоусадку.

Болтовое соединение

В правилах устройства электроустановок (ПУЭ) говорится о том, что обычные скрутки из двух разных по химическому составу элементов электрических цепей запрещены. Такие соединения можно производить только при помощи пайки либо других способов, указанных выше – при помощи клеммных колодок, термоусадочной трубки или болтового соединения. Последний вариант чрезвычайно прост: для этого нужен болт, одна гайка и три шайбы, как это показано на верхней фотографии. Но у этого метода есть серьезный недостаток – он подходит только для воздушных линий, так как на таком соединении отсутствует какая-либо изоляция. Безусловно, как вариант, такую конструкцию с маленьким болтом можно собрать в распределительной коробке (дозе) и обезопасить тряпичной изолентой, но это, скорее, исключение, нежели правило.

Читайте так же:
Расход газа и кислорода при резке металла

Видео описание

Пайка алюминия с медью припоем castolin.

Заключение

В заключение следует обратить внимание на то, что при пайке меди и алюминия для лужения ПУЭ запрещает использовать соляную кислоту. Дело в том, что после завершения работ кислота все равно остается на скрутке и через время обязательно разрушатся провода.

Процесс пайки алюминия в домашних условиях

Как приварить алюминий в домашних условиях

Алюминий является материалом с хорошей прочностью, высокой тепло- и электропроводностью. Эти положительные качества способствуют широкому применению металла в промышленности и быту. Достаточно часто возникает необходимость соединить алюминиевые детали или заделать образовавшееся отверстие в алюминиевой ёмкости. Но не каждый знает, как спаять алюминий в домашних условиях.

Пайка алюминия

Пайка в домашних условиях

Одним из наиболее известных способов соединения металлов, особенно в электротехнических работах, является пайка. Она обеспечивает меньшее сопротивление соединений, и, как следствие, их меньший нагрев под воздействием электрического тока. Поскольку алюминий наряду с медью — основной проводящий материал в электрических сетях и устройствах, необходимость в его пайке возникает достаточно часто.

Сложность в том, что «крылатый металл» на воздухе мгновенно покрывается плёнкой окисла, к которой расплавленный припой не пристаёт. Необходимо с помощью механической зачистки удалить слой окисла, но он практически мгновенно образуется снова.

Для того чтобы избежать повторного образования оксидной плёнки, разработаны множество методик. Среди них:

  1. Зачистка небольших деталей под слоем жидкого флюса.
  2. Применение флюсов совместно с абразивными материалами.
  3. Использование медного купороса для создания медной плёнки на алюминиевом изделии.
  4. Применение специальных флюсов и припоев.

Зачистка под слоем флюса

Небольшие алюминиевые детали, например, проводники, можно зачищать, опустив часть детали в жидкий флюс, которым может служить обычный раствор канифоли или паяльная кислота. Жидкий флюс предохранит зачищаемый участок от контакта с кислородом и образования плёнки. Тем же защитным эффектом обладает и обычное трансформаторное масло.

Абразивные материалы

Часто к флюсу (той же канифоли) добавляются железные опилки. В процессе пайки необходимо тереть нагреваемое место жалом паяльника. Под действием трения опилки сдирают слой окиси, а канифоль закрывает доступ кислорода к освобождённому металлу. Вместо опилок может быть использован любой крошащийся абразив: наждачная бумага или даже кирпич.

Использование медного купороса

Любопытный метод, использующий гальваностегию. Два алюминиевых электрода опускаются в раствор медного купороса и соединяются с полюсами электрической батареи. Электрод, присоединённый к плюсу, зачищается. На зачищенную поверхность в результате электролиза начинает осаждаться медь. Когда алюминий оказывается полностью покрыт медной плёнкой, деталь высушивается. После этого пайка проходит гораздо легче, ведь медь — прекрасный материал для этого типа соединений.

Специальные припои

Пайка алюминия паяльником

Наиболее качественное соединение в домашних условиях можно получить, используя легкоплавкие припои на основе олова и меди и специальные флюсы. Самым популярным отечественным флюсом является Ф64, который позволяет паять алюминиевые детали без механической зачистки. Так, к примеру, без проблем осуществляется пайка алюминия с медью, или запаивается изнутри алюминиевая трубка, зачистить которую иными способами не представляется возможным.

При этом используются обычные легкоплавкие оловянно-свинцовые припои с температурой плавления 200−350 градусов. Паяльник должен быть довольно мощным — от 100 Вт и выше. Причина — в высокой теплопроводности алюминия. Недостаточно мощный паяльник просто не сможет нагреть место спайки до температуры плавления припоя. Лишь очень маленькие детали (преимущественно в радиоэлектронике) можно соединять паяльником мощностью 60 Вт.

Читайте так же:
Пассатижи или плоскогубцы в чем разница

Для пайки больших алюминиевых деталей паяльник не подойдёт. Здесь лучше воспользоваться любой газовой горелкой, обеспечивающей нагрев до 500−600 градусов, и одним из специализированных припоев. Одним из наиболее популярных является HTS-2000 — безфлюсовый припой для пайки алюминия, меди, цинка и даже титана.

Он обладает несколькими достоинствами:

  1. Низкой температурой плавления (390 градусов Цельсия).
  2. Возможностью применения без флюса.
  3. Надёжностью соединения (во многих случаях способен заменить аргонную сварку).

Правда, HTS-2000 не исключает процесса зачистки. Более того, в процессе пайки необходимо сдирать прутком припоя или металлической щёткой оксидную плёнку, чтобы обеспечить надёжное соединение. Однако этот способ позволяет выполнять такие работы как запаивание прохудившихся алюминиевых ёмкостей, например, канистр, или даже автомобильных алюминиевых радиаторов.

Кроме того, HTS-2000 — это практически единственный (за исключением аргона) способ соединения двух «крылатых» металлов: алюминия и титана.

Существуют и другие высокотемпературные припои, разработанные специально для пайки алюминия. Например, 34А, в составе которого содержится две трети алюминия, а также медь и кремний. Но температуры плавления таких припоев — 500−600 градусов Цельсия, что близко к температуре плавления самого алюминия.

Поэтому использование высокотемпературных припоев в домашних условиях опасно — алюминиевая деталь при нагреве до столь высоких температур может быть непоправимо испорчена.

Как и чем заварить дюраль в домашних условиях

Дюралевые сплавы обязаны названию немецкой фирме «Дюраль», начавшей выпуск деталей из различных алюминиевых сплавов. Благодаря низкому удельному весу, прочности, стойкости к коррозии, дюралюминий часто используется производителями. Сварка дюралюминия требует учета особенностей дюраля. Метод горячей обработки подбирается в зависимости от условий, навыков сварщика, ответственности соединений.

Технология сварки дюралюминия в домашних условиях

Свойства и свариваемость дюралюминия

По физическим свойствам дюраль схож с алюминием. Легкий сплав сложно поддается свариванию, он химически активен, окисляется на воздухе, образует прочную оксидную пленку. Сварка дюрали часто производится в гаражах, небольших мастерских. Нужно учитывать физические свойства сплава: высокую плотность, наличие оксидной пленки, текучесть.

При работе с электродами уточняют марку дюраля, потому что для легирования применяют разные добавки: железо, марганец, медь, кремний. Дюраль при производстве деталей дополнительно упрочняют, металл теряет пластичность. Варят дюраль при температуре до 300°С, с применением флюса или защитной атмосферы, так как металл склонен к окислению.

Достоинства и недостатки

У горячего метода обработки дюралюминия есть ряд преимуществ:

  1. Из нескольких горячих способов всегда можно выбрать приемлемый для конкретных условий.
  2. Для сварки дюралюминия не требуется высокой квалификации. Достаточно навыков работы со сварочным аппаратом.
  3. Большой выбор расходных материалов, используют плавящиеся электроды, проволоку нескольких марок.
  4. Подготовительный этап не трудоемкий. Не нужно дополнительно обрабатывать образовавшийся шов.
  5. Себестоимость сварных работ ниже других способов монтажа дюралюминия.
  6. Для работы подходят бытовые аппараты, работающие от стандартной сети.

Недостатки горячего метода соединения дюралюминия:

  1. При температурном воздействии прочностные характеристики дюралюминия снижаются, это связано с химической активностью алюминия, он легко окисляется.
  2. Обязательность использования флюса.
  3. При скоростной электросварке сложно контролировать качество шва.
  4. При выборе электродов бывают проблемы, по внешнему виду сложно определить марку дюралюминия.
  5. Обмазка не защищает ванну расплава.
  6. Для выполнения прочных соединений приходится использовать аргоновую сварку.

Подготовка дюрали к сварке

Прежде, чем сварить дюралюминий, поверхность заготовок необходимо подготовить. Детали очищают, удаляют неровности наждачкой или железной щеткой, зачищают стыки до блеска – снимают оксидную пленку. Затем металл обезжиривают. Разделку кромок делают у заготовок толщиной более 4 мм, их срезают под углом 30–35°. Дюралюминий варится под флюсом, его наносят на металл равномерно, закрывают всю рабочую зону.

Читайте так же:
Никель самый тугоплавкий металл

Технология сварки

Чтобы заварить дюраль, используют разные методы. В домашних условиях металл варят электродуговым аппаратом плавящимися электродами. На производстве чаще применяют полуавтоматы, аргоновую сварку.

Расходные материалы выбирают под вид дюраля:

  • ОЗА-1, стержень легирован титаном, медью;
  • ОЗА-2 – алюминий с железом, титаном;
  • ОЗАНА-1, ОЗАНА-2 – с кремнием, железом, ОЗАНА-1 применяют для сплавов А0, А1, А2, А3; ОЗАНА-2 – для АЛ4, АЛ9 и АЛ11;
  • ОК96.10, ОК96.20 – стержень с марганцем, кремнием, железом.

Стержни предварительно прогревают до 150°С, просушивают. Для выполнения швов применяют сварочный трансформатор или другой преобразователь тока. Важно учитывать высокую текучесть алюминия, работы лучше проводить в нижнем положении. Скорость образования шва должна быть высокой, чтобы не образовалась большая ванна расплава. Качественных швов электродуговым методом не получить. Они получаются пористыми, возможно растрескивание. В металле возникают остаточные напряжения.

  1. Вольфрамовый электрод применяется для стыковых соединений заготовок от 3-х мм толщиной. Нужно изолировать рабочую зону облаком инертного газа.
  2. Газосварка ацетиленом с использованием угольного электрода малоэффективна, образуются непрочные швы. С плазменными водородно-кислородными горелками получают прочные соединения.
  3. При работе с полуавтоматом нужно учитывать несколько нюансов: скорость подачи проволоки должна быть высокая; важно отрегулировать мощность дуги так, чтобы металл не перегревался.
  4. Аргоновая сварка с использованием тугоплавкого вольфрамового электрода – метод, позволяющий получать качественные соединения. Аппарат настраивают на переменный ток.

При проведении сварочных работ необходимо придерживаться правил ТБ, предварительно проверять сварочное оборудование. Выбор метода зависит от режима работы детали. Если нагрузка на скручивание, шов должен быть надежным. Для статической достаточно заварить дюраль плавящимся электродом.

Пайка алюминиевого радиатора


12809

Существует несколько основных способов соединения металлов, которые применяются для ремонта различных изделий. Одним из них является пайка, который позволяет относительно просто и доступно заделать трещины, дыры и сколы в различных местах. Радиаторы нередко выходят из строя из-за мелких неполадок, связанных с целостностью корпуса. С учетом сложности их конструкции и относительно небольшой толщины металла, заделывать дыры сваркой не всегда удобно. В данном случае, пайка алюминиевого радиатора оказывается наиболее подходящим методом.

Пайка алюминиевого радиатора

Пайка алюминиевого радиатора

Как и в случае со сваркой, алюминий сложно поддается спаиванию, что вызывает ряд сложностей во время ремонта. Современные технологии призваны помочь решить данную проблему. Для этого выпускаются новые виды припоев, более совершенное оборудование, узкоспециализированные флюсы и разрабатываются новые техники. Все это в комплексе необходимо знать специалисту, занимающемуся пайкой.

Сделать все можно и в домашних условиях, не обращаясь к специалисту. Для этого нужно иметь опыт работы с такими материалами, так как новичкам далеко не всегда удастся достичь результатов высокого качества.

Спаиваемость алюминия

Пайка алюминиевых радиаторов автомобилей относится далеко не к самым легким процедурам. Виною тому сложности, которые вызваны свойствами спаиваемости металла. Рабочая температура здесь относительно невысокая, так что для этого используются легкоплавкие припои. Это приводит к тому, что соединение получается не очень прочным. Слабое воздействие температур затрудняет проникновение вещества в структуру основного металла, что ухудшает соединение.

Главная сложность пайки алюминия и его сплавов состоит в образовании оксидной пленки. В отличие от температуры плавления самого металла, пленка плавится при более чем 2 тысячах градусов Цельсия. Таким образом, расплавить ее невозможно при пайке. Она затрудняет получение качественного соединения. Второй сложностью является скорость образования пленки, так как даже после очистки она может появиться через несколько секунд, что требует применения дополнительных растворителей. Металл в расплавленном виде сильно растекается. Это же касается и припоев с его содержанием, так что сложно формировать валик шва во время ремонтного процесса.

Читайте так же:
Ток для сварки нержавейки

Трудности пайки алюминиевых радиаторов

Пайка алюминиевого радиатора паяльником осложняется формой самого изделия. В зависимости от того где случилась поломка, место может быт труднодоступным, обладать поверхностью предрасполагаемой к растеканию металла и так далее. Осложняется все и высокой активностью металла, приводящей к окислам. При разогревании алюминия до нужной температура очень сложно отследить, как хорошо он прогрелся, так как металл почти не меняет цвет в этой время. Это может привести к переплавлению основного металла.

Способы пайки алюминиевых радиаторов

Существует два основных типа пайки, использующегося при работе с алюминиевыми радиаторами. Первым является использование паяльника, что более доступно, но менее эффективно и удобно. Второй способ – пайка алюминия газовой горелкой дает более эффективный результат, но обходится дороже, а также далеко не у всех имеется соответствующая техника, так как она имеет относительно высокую стоимость.

Пайка алюминиевого радиатора газовой горелкой

Пайка алюминиевого радиатора газовой горелкой

В качестве флюса при каждом из способов могут использовать в качестве припоя:

  • Кадмий;
  • Олово;
  • Висмут;
  • Цинк;
  • Комбинированный флюс;
  • Специализированные марки для алюминия.

Подготовка к пайке

Пайка алюминиевого радиатора охлаждения начинается с подготовительного процесса. В первую очередь следует заняться поверхностью основного металла. Здесь идет механическая обработка, чтобы снять частички грязи, пыли и прочих ненужных элементов. После этого следует обработать все растворителем. Это может быть бензин, ацетон или что-либо схожее. Эти процедуры должны помочь избавиться от оксидной пленки.

Пайка алюминиевого радиатора автомобиля требует правильного выбора флюса. Если его требуется приготовить самостоятельно, то это следует сделать еще до разогрева металла. В ином случае нужно просто подготовить его на рабочем месте, чтобы удобно было пользоваться.

Пошаговая инструкция по пайке

Когда все подготовительные процедуры завершены, то можно приступать к нанесению флюса на поверхность основного металла. флюсом нужно покрыть практически всю поверхность пайки. Это требуется сделать для того, чтобы максимально изолировать от влияния кислорода из воздуха, так как он приводит к появлению сложно разрушаемых оксидов. Если флюс не жидкий и работа ведется паяльником, то его нужно предварительно расплавить перед нанесением. При использовании газовой горелки его можно плавить уже на основном металле.

«Обратите внимание!

Желательно сделать промежуток между подготовительными операциями и основной пайкой как можно меньшим.»

После этого берется небольшая часть припоя и наносится на поверхность под температурным воздействием. Расплавленный металл будет сильно растекаться, так что нужно действовать аккуратно и не брать слишком много припоя. Нанесение нужно делать аккуратными круговыми движениями, равномерно распределяя количество материала по всей поверхности. Он должен распространиться не только на проблемном месте, но и захватить близлежащую область.

Пайка алюминиевого радиатора оловом и прочими видами припоев может иметь свои отличительные нюансы, но принцип проведения процедур практически всегда одинаковый. Сложности вызывают крупные сколы и дыры. Их приходится запаивать в несколько проходов. Понемногу на край поверхности наносится металл припоя. Он остывает и после этого наносится еще один слой, постепенно заволакивая все отверстие. Проблема состоит в том, что припой имеет более низкую температуру плавления, чем основной металл и может быстро расплавиться.

Таблица режимов пайки

У каждого припоя есть своя температура плавления, что заставляет мастера подбирать свои температурные режимы для каждого из них. Здесь приведены основные используемые марки:

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector