Wabashpress.ru

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

Припои для пайки. Виды и свойства. Состав и флюсы. Плавление

Припои для пайки. Виды и свойства. Состав и флюсы. Плавление

Для соединения различных металлических деталей между собой часто применяется пайка. Этот вид соединения популярен в различных сферах жизни и производства. Чаще им пользуются радиолюбители и домашние мастера.

Пайка может выручить как при ремонте компьютера, телевизора, радиотехники, так и в промышленности, ремонте холодильников. Пайка хороша в создании герметичности соединения. А некоторые материалы по-другому просто невозможно соединить.

Не все металлы можно соединить сваркой. А чтобы пайка получилась качественной и герметичной, необходимы навыки работы, хорошие инструменты и соответствующие припои для пайки и флюсы.

Составы и виды припоев и флюсов выбирают в соответствии с материалами, из которых изготовлены соединяемые материалы. Например, для алюминия нужен совсем другой флюс, нежели чем для меди. Рассмотрим основные свойства припоев, их применяемость, особенности использования.

Основные свойства

В качестве припоя применяют разные сплавы металлов. Есть сплавы на одном чистом металле, обычно это олово. Металлы, входящие в состав припоя, отличаются между собой разными параметрами.

Смачиваемость

Любые припои для пайки в обязательном порядке должны обладать свойством смачиваемости, иначе соединяемые детали невозможно будет соединить качественной пайкой.

Pripoi dlia paiki smachivaemost

Смачиваемостью называется явление, при котором надежность связи между молекулами твердого вещества с жидкостью больше, чем у жидкости. При наличии хорошей смачиваемости жидкость расходится по поверхности, при этом заполняет все ее полости. Когда припой недостаточно смачивает металл, его не применяют для этого металла. Для пайки меди чистый свинец не используют, он не смачивает медь.

Температура плавления

Несмотря на вид припоя, у любого вида температура плавления не должна быть больше, чем температура спаиваемых деталей. Однако она должна быть больше рабочих температур материалов, чтобы при работе спаянного устройства припой не расплавился.

В этом вопросе есть два порога температуры. Первый – это температура, во время которой только начинается плавление самых легкоплавких составляющих припоя, а второй – это когда весь припой превратился в жидкость. Интервал между этими двумя значениями называется интервалом кристаллизации припоя.

Если соединенное пайкой место будет находиться при температуре кристаллизации, то место пайки может быстро разрушиться, даже от небольшой нагрузки, так как соединение будет иметь повышенное электрическое сопротивление и хрупкость. Во время пайки нужно знать, что пока припой окончательно не затвердел, нельзя прикладывать к нему какие-либо нагрузки.

Свойства припоев

В любом составе припоя не должны содержаться вещества, обладающие токсичными свойствами для человека, выше нормы. Припои для пайки должны иметь свойства термостабильности и электростабильности. При выборе припоя учитывается теплопроводность припоя и его тепловое расширение. Они должны быть на уровне с паяными деталями.

Виды припоев

Все припои для пайки разделяются на твердые и мягкие. Температура плавления твердых припоев составляет более 450 градусов, а мягких – до этого значения.

Мягкие припои для пайки

Наиболее популярные из них являются сплавы олова и свинца с различным процентным соотношением. Для придания особых свойств припою, в него могут добавить вспомогательные составляющие. Кадмий и висмут используются для уменьшения температуры плавления. Сурьма повышает прочность пайки.

Припой на олове и свинце имеют малую температуру плавления и низкую прочность. Для ответственных деталей такой припой лучше не применять. Если приходится паять мягким припоем детали, подверженные серьезным нагрузкам, то рекомендуется повысить площадь пайки деталей.

Наиболее популярными припоями мягкого типа стали от ПОС – 18 до ПОС – 90. Цифры в маркировке обозначают процентное содержания олова в припое. Эти марки припоев применяют в производстве приборов, а также электронных устройств. ПОС-90 служит для пайки деталей, подвергающихся в дальнейшем гальванике. ПОС-61 применяется для пайки точных устройств, особо ответственных деталей из различных материалов. Им осуществляют пайку латуни, меди, когда нужна прочность соединения и повышенная электропроводность.

ПОС-40 применяется для неответственных деталей, для которых не нужна особая точность. Зону пайки можно нагревать до высокого значения температуры. ПОС-30 хорошо сочетается с латунью и медью, а также стальными сплавами.

Твердые припои для пайки

Среди твердых припоев с большой температурой плавления имеется две группы: сплавы меди и серебра. К медным видам припоев можно отнести припои, созданные на основе цинка и меди, которые хорошо сочетаются для соединений, предназначенных для статической нагрузки. Эти сплавы хрупкие, поэтому их не нужно применять для пайки материалов с ударной или вибрационной нагрузкой.

Другие виды припоя

Имеются и другие виды припоя, которые редко применяются. Они необходимы для пайки редких металлов, либо для особых специальных условий. Есть припои на основе никеля, служащие для деталей, работающих при высоких температурах, либо изготовленных из нержавеющей стали. Золотые припои используют для вакуумных трубок. Имеются также припои магния.

Форма выпуска

Припои выпускают в виде различных форм и упаковок. Чаще припои изготавливают в виде проволоки, фольги, либо порошка или таблеток. Также бывают гранулированные припои, паяльные пасты. Форма припоя выбирается в зависимости от вида зоны пайки.

Пайка алюминия

Алюминиевые детали соединяют с помощью пайки, при этом используют специальные припои. Пайку алюминия используют в промышленности, бытовых условиях.

Вообще, пайку алюминия считают сложной работой. Так получается, когда неправильно выбирают вид припоя. Берут совсем не тот припой, какой нужно, предназначенный для других металлов. Причина трудной пайки заключается в образовании оксидной пленки, которая не позволяет создать хорошую смачиваемость алюминия.

Читайте так же:
Расчет активной мощности трансформатора

Чтобы запаять алюминиевую деталь, применяется припой, содержащий цинк, серебро, медь, алюминий и кремний. В торговой сети имеется множество припоев с такими составляющими в разных пропорциях. При выборе следует учесть, что наибольшая коррозионная стойкость и прочность соединения достигается припоем с значительным содержанием цинка.

Алюминий можно также спаять и обычным припоем из свинца и олова, но для этого нужна качественная подготовка поверхности, которая включает в себя зачистку металлической щеткой из нержавеющей стали. При пайке нужно использовать активный флюс. Но такой способ редко применяется.

Пайку алюминия производят при высокой температуре. Наиболее применяемые припои для пайки алюминия – это алюминиево-медно-кремниевые составы.

Пайка меди

Медь паять легче всего. С ней сочетаются практически все виды припоев. Применяются как мягкие легкоплавкие припои, так и твердые виды, а также сплавы олова, свинца, серебра, цинка и т. д.

Для ремонта компьютера или телевизора подходят любые мягкие припои. Для пайки труб, водопровода, холодильника применяют твердые припои. Соблюдая эти простые правила можно получить хороший результат.

Пайка нержавейки

Для соединения пайкой деталей, изготовленных из нержавеющей стали, специалисты рекомендуют применять припой, состоящий из свинца и олова. Неплохой результат получается с припоем, содержащим кадмий. Можно использовать мягкие припои на основе цинка.

Их нельзя применять совместно с низколегированными сталями, а также углеродистыми сплавами. Наиболее оптимальный вариант припоя для нержавеющей стали – это припой из чистого олова, тем более, если пайка будет соприкасаться с пищевыми продуктами.

При проведении пайки в сухом месте или в печи, используют марганец с серебром, чистую медь или припои на никеле и хроме. Во время пайки в условиях коррозии, применяют тиноли на основе серебра с частью никеля.

Пайка стали

Эффективным припоем для соединения деталей из стали является ПОС-41. Другие припои для пайки также можно применять, но они не совсем подходят для этих целей. Припой на основе цинка плохо сочетается со сталью, особенно низколегированных и углеродистых сплавов.

Как самому приготовить припой

Для приготовления припоя своими руками составляющие части (обычно это свинец и олово) взвешивают на весах. Эту смесь плавят в тигле на газовой горелке. Расплавленный состав перемешивают металлическим стержнем.

Далее, небольшой пластинкой из стали снимают шлак с поверхности расплавленного припоя, затем аккуратно разливают его в формочки, сделанные из жести, либо гипса.

Плавку осуществляют в проветриваемом помещении, с соблюдением мер безопасности, то есть, надевают очки, фартук, перчатки.

Виды флюсов

Ни одна пайка не обходится без флюса, так же как без припоя. Это химическое вещество, растворяющее и поглощающее окислы. Флюс осуществляет защиту металла от окисления и способствует смачиванию соединяемых деталей.

Для процесса пайки припоем на основе олова и свинца используют флюс на основе соляной кислоты, либо хлористого цинка. Флюсом может служить также хлористый аммоний или бура. Эти флюсы являются активными. Пассивные флюсы состоят из канифоли, масла, вазелина и других подобных веществ.

Например, с мягкими видами припоев можно применять раствор соляной кислоты. Со сталью, медью и латунью используют хлористый цинк. Жирные вещества способен растворять нашатырный спирт. Для пайки алюминиевых сплавов в качестве флюса применяют смесь из тунгового масла, хлористого цинка, канифоли. Имеет свое применение и фосфорная кислота.

Припои для пайки алюминия. Пайка алюминия: припои и флюсы

Мнение о том, что очень трудно спаять элементы, изготовленные из алюминия или сплавов на его основе, во многом ошибочно. Конечно, если применять для этого составы, предназначенные для работы с медью, латунью или сталью, то получить положительный результат практически невозможно. Специальные припои для пайки алюминия значительно упростят этот процесс.

Особенности алюминия и сплавов на его основе

Трудности, которые возникают при пайке алюминия, обусловлены его специфическими особенностями:

  • высокой стойкостью оксидной пленки на поверхности;
  • низкой температурой плавления;
  • высокой теплоемкостью.

По температурным показателям, при которых производят пайку алюминия, различают два основных способа:

  • низкотемпературный в диапазоне 150-300⁰С (мягкая пайка);
  • высокотемпературный – 390-580⁰С (твердая пайка).

Учитывая особенности металла, производители разработали специальные припои и флюсы для пайки алюминия.

Преимущества пайки

Раньше для соединения алюминиевых деталей использовали специальную аргоновую сварку. Для проведения таких работ было необходимо дорогостоящее оборудование, да и использовать его мог только высококвалифицированный специалист. К тому же в месте сварки происходило разрушение металла в глубину.

припои для пайки алюминия

Пайка алюминия припоями и флюсами лишена всех вышеперечисленных недостатков и обладает целым рядом преимуществ:

  • Для скрепления деталей применяются доступные приспособления.
  • Работы может производить даже неквалифицированный исполнитель, то есть, их вполне можно выполнить самостоятельно в домашних условиях.
  • Не нарушается целостность и структура соединяемых деталей.
  • При правильном соблюдении технологии пайки механическая прочность соединения не уступает сварочным швам.
  • Повторный нагрев позволяет легко изменить взаимное расположение деталей и места пайки.

Пайка алюминия в высокотемпературном режиме

Для того чтобы прочно соединить достаточно крупные алюминиевые элементы, применяют так называемую твердую пайку. Для этого потребуются:

пайка алюминия припоем hts 2000

  • газовая горелка;
  • металлическая щетка;
  • припой.

Алгоритм производства работ довольно прост:

пайка алюминия припои и флюсы

  • В местах пайки детали тщательно зачищаем, используя стальную щетку.
  • Прогреваем место соединения деталей с помощью газовой горелки до температуры плавления припоя (для современных составов это обычно 390-400⁰С).
Читайте так же:
Примеры расположения точечных светильников на потолке фото

припои и флюсы для пайки алюминия

  • Плотно прижимаем пруток припоя к месту пайки и возвратно-поступательными движениями наносим его на поверхность.
  • Стальной щеткой удаляем оксидную пленку под расплавленным припоем.
  • Даем деталям остыть естественным путем.

Припои для твердой пайки

Долгое время российскому потребителю был доступен только припой 34А. Основной составляющей этого состава является алюминий (до 66%). Температура пайки составляет 530-550⁰С. Работать с ним надо предельно осторожно, чтобы не расплавить или не повредить скрепляемые детали, ведь плавление самого алюминия начинается уже при 660⁰С. К тому же при производстве работ по рекомендации изготовителя пруток припоя необходимо периодически обмакивать во флюс Ф-34А.

пайка алюминия припоем п250а

Температура пайки алюминия припоем HTS-2000 (американского производства) составляет около 400 градусов. Соединение элементов осуществляют без применения флюса. Это в значительной мере упрощает технологический процесс.

припой castolin 1827 для пайки алюминия

Еще одним довольно популярным и распространенным припоем с флюсовым сердечником является швейцарский Castolin 192 FBK. Температура пайки у него немного выше – 440 градусов. Наличие флюса в структуре прутка облегчает удаление оксидной пленки с поверхности и обеспечивает надежное сцепление припоя с алюминием.

Оба вышеописанных импортных состава изготавливают на основе цинка, поэтому место пайки имеет высокие антикоррозионные свойства.

Недавно у иностранных производителей появился достойный конкурент – припой для пайки алюминия «Супер А+», который разработали и теперь изготавливают в Новосибирске. По своим техническим характеристикам он ни в чем не уступает западным аналогам. Процесс твердой пайки осуществляют при тех же приемлемых для металла 400 градусах. Причем нет нужды использовать флюс. А вот цена на него гораздо ниже (в 2-3 раза), чем у его западных аналогов. Состав ингредиентов разработчики предусмотрительно пока не публикуют.

Пайка алюминия в низкотемпературном режиме

Так как мягкую пайку осуществляют обычно при температуре в диапазоне 230-300 ⁰С, то для нее понадобятся:

  • электрический паяльник;
  • припой для пайки алюминия;
  • флюс;
  • удобные инструменты для зачистки деталей (металлическая щетка, напильник или наждачная бумага).
  • Зачищаем соединяемые детали любым механическим способом.
  • Фиксируем их в нужном положении.
  • На место пайки наносим флюс (например, кисточкой).
  • Жало (предварительно разогретого) паяльника и пруток припоя упираем в место соединения.
  • Припой начинает плавиться. Продвигая паяльник, пропаиваем весь шов соединения.

припои для пайки алюминия

  • Даем скрепленным деталям остыть.
  • Тщательно очищаем место пайки от остатков флюса (например, смоченной в спирте салфеткой или тряпкой).

Припои для мягкой пайки алюминия

Для низкотемпературной пайки алюминия в настоящее время применяют составы от самых разных производителей. Многие с успехом осуществляют пайку алюминия припоем П250а российского производства. Он изготовлен на основе олова (80%). Также в его состав входят цинк (19,85%) и незначительные добавки меди (0,15%). Невысокая цена и доступность приобретения обеспечили ему достаточную популярность.

Довольно распространен в нашей стране и швейцарский припой Castolin 1827 для пайки алюминия. В его состав входят серебро, кадмий и цинк. Однако цена на него значительно выше российского аналога. К тому же производители убедительно рекомендуют применять его только с флюсами своего же производства.

пайка алюминия припоем hts 2000

Флюсы для пайки алюминия

Флюсы растворяют и удалят оксидную пленку с поверхности металла, а также способствуют лучшей растекаемости расплавленного припоя, что в конечном итоге сказывается на качестве и прочности соединения. Поэтому выбирать их надо так же тщательно, как и припои для пайки алюминия.

Российские производители («СмолТехноХим», «Коннектор», Rexant, «Зубр») предлагают две основных разновидности жидких активных флюсов: Ф-59А и Ф-61А. Буквенный индекс «А» в маркировке означает, что их состав разработан специально для пайки алюминия, сплавов на его основе, а также комбинированных соединений с медью, сталью и другими металлами.

Среди импортных жидких флюсов для мягкой пайки российскому пользователю наиболее известен швейцарский Castolin AluTin 51. Тщательно разработанный и хорошо сбалансированный состав подходит как для пайки алюминиевых элементов, так и в сочетании с другими металлами.

пайка алюминия припои и флюсы

Все перечисленные выше флюсы предназначены для низкотемпературной пайки (в диапазоне от 150 до 300 градусов). Твердую пайку алюминия осуществляют в основном либо без применения флюсов, либо его компоненты встроены в структуру припойного прутка.

В заключение

Из всего вышеизложенного можно сделать однозначный вывод: процесс пайки алюминиевых элементов достаточно прост и доступен каждому. Зная, какие расходные материалы купить и какие приспособления использовать, вы сможете как спаять вместе алюминиевые электрические провода, так и отремонтировать треснувший поддон картера автоматической коробки передач.

Пайка алюминия в домашних условиях: как можно запаять радиатор

Способы пайки алюминия

Сложность пайки алюминия не только в домашних условиях, но и в условиях промышленного производства, обусловлена в первую очередь особыми свойствами этого металла, что делает его принципиально отличным от других разновидностей цветных металлов, активно используемых как в промышленности, так и в быту.

Металл алюминий обладает целым набором парадоксальных свойств, то есть свойств, которые взаимно исключают друг друга, но тем не менее легко уживаются в одном металле.

С одной стороны, это очень легкоплавкий металл, температура плавления чистого алюминия составляет 660 градусов. Это химически очень активный металл. Алюминий способен мгновенно вступать в химические реакции практически со всеми активными веществами. Это очень мягкий и не очень прочный металл.

С другой стороны, крайне высокая химическая активность алюминия приводит к тому, что он мгновенно вступает в химическую реакцию с кислородом, содержащимся в окружающем воздухе, с образованием на своей поверхности плёнки оксида алюминия: Al2O3. Оксид алюминия имеет второе название — корунд. Это очень прочное, абсолютно химически инертное вещество. Температура плавления: 2400 градусов. Используется в промышленности как огнеупорный материал.

Читайте так же:
Школьные токарные и фрезерные станки

Металл алюминий

Инструкция по пайки алюминия

Таким образом, можно сказать, что в повседневной жизни, несмотря на окружающие нас со всех сторон предметы, сделанные из алюминия, мы не знаем его настоящего характера, так как настоящий алюминий всегда скрывается от нас под непроницаемым занавесом своего оксида. Именно оксид алюминия обуславливает такие свойства этого металла, как его крайне высокую стойкость к неорганическим кислотам и щелочам, неподверженность коррозии в морской воде и атмосферном воздухе, высокая отражательная способность и высокая экологичность.

И этот же оксид алюминия превращает обычную пайку в достаточно сложный технологический процесс, требующий для своего успешного осуществления применения специальных флюсов, особых припоев и некоторых специфических методов.

Суть процесса пайки любого металла, в том числе и алюминия, состоит во введении в пространство между спаиваемыми деталями специального связывающего вещества в расплавленном состоянии. Это вещество называется припой. Застывая, оно надёжно соединяется с двумя поверхностями металла и образует единое соединение.

Трудности пайки

Правила пайки металла

С алюминием всё несколько сложнее. Поверхностная оксидная плёнка не позволяет обычному припою вступить в химическую реакцию с металлом. В результате между поверхностью металла и припоем не возникает адгезия. Говоря простыми словами, припой не прилипает к поверхности алюминия и пайка делается невозможной.

Поэтому основная трудность заключается в проблеме удаления практически неудалимой оксидной плёнки с поверхности металла.

Вторая трудность состоит в низкой температуре плавления алюминия. Дело в том, что наиболее прочное соединение получается при применении так называемых тугоплавких припоев. Температура плавления которых составляет 550−650 градусов. Учитывая тот факт, что алюминий плавится при температуре 660 градусов, крайне сложно при пайке небольших алюминиевых изделий не разрушить саму алюминиевую конструкцию путём её расплавления вместе с припоем.

Удаление оксидной плёнки

Проблему удаления поверхностной плёнки решают двумя принципиально разными способами:

  • Путем применения специальных активных флюсов с предварительной механической очисткой поверхности металла.
  • С помощью процесса электролиза.

Активные флюсы

Как паять алюминий в домашних условиях

Если очень сильно хочется, то можно изготовить флюс для пайки своими руками, у себя на кухне или в мастерской. Но для этого необходимо иметь дело с очень опасными химически активными веществами типа кислот или щелочей. Кроме того, в специализированных магазинах существует огромный выбор различных марок флюсов, как обычных, так и узкоспециализированных, и цены на них невысокие. Поэтому изготовление кислоты для пайки своими руками мы оставим особым паяльным фанатам, а сами попытаемся разобраться в том ассортименте, что нам предлагает промышленность.

  • Ф-34А. Специальный флюс. Плавится при температуре 420−620 градусов. Применяется с тугоплавкими припоями. Состав: Хлорид калия 50% Хлорид лития 32% Фторид натрия 10% Хлорид цинка 8%
  • Ф-61А. Флюс для алюминия. Плавление происходит при температуре 150−320 градусов. Применяется с обычными олово — свинцовыми припоями. Состав: Фторборат цинка 10% Фторборат аммония 8% Триэтаноламин 82%
  • Ф-64. Высокоактивный флюс для алюминиевых сплавов. Расплавляется при температуре 180−350 градусов. Состав: поверхностно активные вещества.
  • НИТИ-18 (Ф-380). Специальный флюс для алюминиевых сплавов. Температура пайки 390−620 градусов.
  • А-214. Универсальный безотмывочный флюс средней активности.

Процесс пайки алюминия

Перед нанесением флюса поверхность металла необходимо предварительно очистить от загрязнений и обезжирить. Делается это с помощью бензина или ацетона. После этого производят механическую обработку с помощью различных абразивных приспособлений: наждачная шкурка, металлическая щётка, шлифовальные круги и прочие подобные устройства. Цель этих действий — ослабить оксидную плёнку, потому что удалить её в принципе невозможно, так как мгновенно взамен старой образуется новая. Но новая плёнка намного тоньше и слабее старой, поэтому этот приём способствует более лёгкому проникновению флюса сквозь поверхностный оксидный барьер.

Электрохимический метод (процесс электролиза)

Суть этого способа заключается в том, что поверхность алюминия вместе с его непобедимым оксидом просто-напросто заменяется медной поверхностью. А пайка меди происходит намного проще, быстрее и надёжнее. Осуществляют это с помощью простейшей гальванической установки.

    Используют любой источник постоянного тока. Это может быть: бытовой выпрямитель, автомобильный аккумулятор или обычная батарейка от фонарика. Отрицательный полюс подключается к алюминиевой поверхности. Положительный полюс подключается к медному проводу сечением 1−1.3 миллиметра.
  • Медный провод, лишённый изоляции, закрепляется внутри железной щетины абразивной щётки таким образом, чтобы в процессе трения щётки о поверхность алюминия провод её не касался.
  • На место пайки, предварительно обработанное шкуркой или иным абразивным инструментом, капают несколько капель медного купороса.
  • В процессе трения на поверхности алюминия будет постепенно образовываться слой красной меди, как следствие процесса электролиза.
  • Медная поверхность намного проще подвергается процессу лужения и последующей пайки, чем поверхность алюминиевая.

Припои для пайки

Пайка алюминия

Обычные припои, применяемые для пайки цветных металлов, содержат в своём составе олово и свинец в качестве основных компонентов, а также кадмий, висмут и цинк в качестве компонентов добавочных. Для алюминия такой состав крайне нежелателен, по причине того, что в этих металлах (за исключением цинка) он практически не растворяется, поэтому работа с помощью припоя подобного состава будет крайне слабой и ненадёжной. Кроме того, все припои на базе свинец-олово обладают очень низкой коррозионной устойчивостью. Поэтому пайка алюминия оловом нежелательна.

Читайте так же:
Нож из мехпилы своими руками чертежи

Для алюминия применяют специальные припои, в состав которых входят сам алюминий, а также кремний, медь, серебро и цинк.

    34 А. Состав: Алюминий 66% Медь 28% Кремний 6%. Температура плавления 530−550 градусов.
  • ЦОП 40. Состав: Цинк 60% Олово 40%. Плавится при температуре 300−320 градусов.
  • HTS 2000. Основа состава цинк, алюминий и медь, а также некоторые незначительные добавки. Всего в припое девять компонентов, которые в совокупности обеспечивают его очень хорошие качества. Плавится при температуре 300 градусов. Производство США.

Чем паять алюминий

Чем больше в припое для алюминия содержится цинка, тем более он высокопрочен и коррозионноустойчив. Содержание меди, кремния и алюминия повышает температуру плавления припоя, делая его тугоплавким. Какой выбрать припой — зависит от тех задач, которые стоят перед спаиваемыми деталями.

Как правило, тугоплавкие припои имеют температуру плавления, сопоставимую с температурой плавления самого алюминия, поэтому их применяют в основном для паяния крупногабаритных, массивных алюминиевых деталей. В этом случае возможно обеспечить хороший теплоотвод за счёт большой массы спаиваемых поверхностей и тем самым предотвратить разрушение конструкции в результате её расплавления вместе с припоем.

Латунный припой для алюминия не применяется.

Процесс пайки алюминия

Технология процесса пайки алюминия ничем не отличается от пайки любого другого металла и состоит из ряда последовательных действий:

    Обезжиривание места пайки.
  • Механическая очистка с помощью абразивных средств.
  • Нанесение флюса. Необходимо практически сразу после механической обработки нанести на обработанную поверхность флюс. Так как чем больше проходит времени после абразивного воздействия на оксидную плёнку, тем прочнее она становится.
  • Лужение разогретых поверхностей. Расплавление припоя и распределение его по поверхности металла.
  • Соприкосновение залуженных поверхностей и фиксирование. Фиксация производится до того момента, пока припой не застынет. Как правило, это происходит в течение одной-двух минут.
  • Промывка под проточной водой места пайки с целью вымывания остатков флюса. Если этого не сделать, металл в месте спайки может начать корродировать, так как флюс содержит в своём составе сильные кислоты.

Разогрев спаиваемых поверхностей

Для пайки небольших алюминиевых деталей, например, проводов, как правило, используют электрический паяльник мощностью от 50 до 100Вт, в зависимости от сечения провода. Для более массивных деталей, например, кастрюли, автомобильные радиаторы — целесообразно применять более мощные источники тепла. Как правило — это паяльная лампа или газовая горелка. При пайке алюминия газовой горелкой и разогревании спаиваемых поверхностей необходимо придерживаться следующих правил:

    Чтобы запаять деталь, нельзя допускать перегрева основного металла, так как это может привести к его расплавлению и, как следствие, к разрушению всей металлической конструкции в целом. Чтобы этого не произошло, необходимо в процессе разогрева постоянно контролировать температуру. Делают это с помощью припоя. Кусочком припоя периодически касаются разогреваемой поверхности, как только припой начинает плавиться, это является сигналом, что разогрев можно прекращать.
  • Нельзя использовать кислород в целях дополнительного обогащения газовой смеси. Так как это будет усиливать окислительные процессы в месте пайки и, как следствие, ускорять образование оксидной плёнки на поверхности металла.

Использование канифоли

Чтобы спаять и припаять алюминиевые провода небольшого сечения, можно успешно применять свинцово-оловянные припои, используя в качестве флюса канифоль. В этом случае абразивную обработку поверхности провода производят под слоем расплавленной канифоли, а в качестве абразивного инструмента используют раскалённое жало паяльника, а также небольшое количество металлических опилок.

    Кусочек канифоли и металлические опилки помещают на место будущей пайки.
  • Разогретым луженым жалом паяльника расплавляют канифоль.
  • После того как канифоль полностью расплавится и равномерно распределится по поверхности, начинают тереть жалом паяльника по поверхности алюминия сквозь слой расплавленной канифоли.
  • В результате раскалённое жало паяльника вместе с металлическими опилками начинает достаточно легко разрушать поверхностную оксидную плёнку, а слой канифоли не даёт возможности воздуху проникнуть в место пайки, в результате новая оксидная плёнка не образуется.
  • После того как лужение завершается, спаиваемые поверхности соединяют друг с другом и снова прогревают до тех пор, пока припой не расплавится вновь и не заполнит всё пространство между спаиваемыми поверхностями.

Необходимо отметить, что данный способ подходит лишь для малогабаритных тонкостенных деталей или для проводов небольшого сечения. Во всех остальных случаях необходимо использовать специальные алюминиевые флюсы и тугоплавкие припои, предназначенные для пайки алюминия.

Минусы пайки алюминия

Минусы пайки

Необходимо всегда помнить, что пайка — это не сварка. Она никак не затрагивает внутреннюю структуру металла, и поэтому место пайки по прочностным характеристикам всегда на несколько порядков слабее, чем сам спаиваемый металл. Место пайки нельзя подвергать большим механическим и температурным нагрузкам. В противном случае спаиваемые детали очень быстро разрушаться. Единственный вариант, когда пайка более уместна, чем сварка — это паяние алюминиевых проводов в электрических приборах или пайка прохудившегося автомобильного радиатора, когда отсутствует возможность заменить его новым.

Желательно исключить из домашней практики паяние и лужение прохудившихся алюминиевых кастрюль, кружек и прочих сковородок. В состав алюминиевых припоев и флюсов входят сильно ядовитые вещества. В этом случае тщательная промывка места пайки в проточной воде будет выглядеть, как игра в русскую рулетку.

Читайте так же:
Удельный вес воды равен

Пайка и припой для алюминия при работе в домашних условиях

Пайка алюминия

Алюминий и его сплавы — очень лёгкие и прочные конструкционные материалы. Конструкции и детали из алюминия можно встретить везде: на производственных площадках и в каждом доме. Для ремонта оборудования и домашней утвари необходима сварка или пайка. Сварка — это сложный технологический процесс, применяемый на предприятиях. А паять и лудить кастрюли, фляги, алюминиевые трубки можно и в домашних условиях.

Технология пайки

Сложности, возникающие при пайке элементов из алюминия, обусловлены физическими и химическими характеристиками материала. Основные трудности, возникающие при пайке, вызваны:

  • Низкой температурой плавления алюминия и сплавов.
  • Быстрым окислением с образованием твёрдой плёнки на поверхности материала.
  • Хорошей теплопроводностью, с которой связано быстрое распределение температуры.

Припой для алюминия

Для создания прочного соединения нужно определить, с каким именно материалом придётся иметь дело. Чистый алюминий используется довольно редко, а добавки, применяемые для получения разных сплавов, сильно влияют на характеристики материала, а именно:

    Температура плавления чистого алюминия 660 °C, а для сплавов с большим содержанием магния и кремния температура начала плавления составляет 500 °C.
  • Меняются механические свойства. Рост содержания магния существенно увеличивает прочность материала.
  • Изменяются коррозионные свойства.

По рабочим температурам различают мягкую (150—300 °C) и твёрдую (390—580 °C) пайку. Все эти факторы нужно принимать во внимание при выборе флюсов и припоев для конкретных работ.

Виды флюсов

Как паять алюминий оловом

Основные трудности при выполнении пайки алюминиевых изделий связаны с возникновением на поверхности окисной плёнки. Её можно удалять механическим путём с использованием щётки с железным ворсом или скребка, но она сразу же образуется снова. Поэтому необходим активный флюс для алюминия, способный разрушить плёнку и создать условия для соединения материала изделия с припоем.

Своими руками изготовить флюс трудно. Лучше воспользоваться готовыми. Предварительно следует изучить назначение и характеристики и выбрать подходящий состав. Наиболее употребительные активные флюсы:

    Ф-64. Хорошо разрушает окисную плёнку, годится для работы и с другими материалами: медью, бронзой, оцинкованным железом.
  • Ф-34А. Этот состав применяется для пайки тугоплавкими припоями. Температура плавления 420 °C.
  • Ф-61. Производится на основе фторборатов, рабочая температура (250—350 °C). Применяется для лужения или низкотемпературной пайки.
  • Castolin Alutin 51 L. Жидкий флюс подходит для мягкой пайки. Хорошо работает при соединениях меди и алюминия, рекомендуется для припоев Castolin 1827, Castolin 51, Castolin 157.

Пары флюсов вредны. Чтобы не вдыхать их, при пайке нужно пользоваться респиратором.

Выбор припоя

Как спаять алюминий

Можно применять низкотемпературные припои на основе олова и свинца, но надёжность этих соединений не очень высока. При пайке алюминия оловом получаются соединения, которые могут разрушаться при высоких температурах и сильно подвержены коррозии. Хорошо зарекомендовали себя припои на основе алюминия, кремния, меди, или цинка. К ним можно отнести 34A, который состоит из алюминия (66%), меди и кремния.

Часто применяется ЦОП-40, состоящий из шести частей олова и четырёх частей цинка. Цинк придаёт прочность и коррозионную стойкость месту соединения. Удобен в применении импортный припой HTS-2000. Температура пайки 400 °C. Используется без флюса. При определённых условиях можно запаять даже силумин.

Порядок работы

Припой для пайки алюминия

Начинать следует с подготовки сопрягаемых поверхностей. Чтобы спаять алюминий в домашних условиях, сопрягаемые детали необходимо отчистить от остатков краски или грязи. Для этого используются металлические щётки, скребки, абразивные круги или наждачная бумага. Окисные плёнки при этом должны становиться тоньше. Обрабатываемые поверхности нужно обезжирить спиртом, ацетоном или бензином. Затем детали устанавливаются в рабочее положение, и начинается прогрев материала.

Для небольших деталей или электротехнических работ можно использовать паяльник мощностью 100 Вт. Жало паяльника желательно залудить. Для больших деталей паяльника недостаточно. Применяется пайка алюминия газовой горелкой или паяльной лампой, которыми прогревают стык деталей. Пламя горелки нужно регулировать так, чтобы не было копоти, которая загрязнит обрабатываемые поверхности.

Металл не должен перегреваться. Для проверки можно коснуться куском припоя обрабатываемой поверхности. Если припой стал плавиться, температура достигла необходимых для обработки значений. После проведения подготовки можно приступать к соединению деталей. Порядок действий такой:

    Нанести флюс на обрабатываемые поверхности. Для этого удобно использовать кисточку. Следует избегать попадания припоя на открытые участки тела и слизистую оболочку. В случае попадания немедленно промыть водой.
  • Жало паяльника и пруток припоя установить на место стыка. Паяльником распределить припой по месту соединения. Если жало паяльника имеет специальные зазубрины, нужно поскрести им место соединения для удаления оксидной плёнки.

После остывания место соединения следует очистить от остатков флюса. Рекомендуется промывать загрязнённые места последовательно холодной и горячей водой и неконцентрированным раствором каустической соды. Это предохранит соединение от коррозии.

Пайка алюминия в домашних условиях

При пайке предметов домашней утвари (посуды, кастрюль, соприкасающихся с продуктами питания) следует очень внимательно выбирать флюсы и припои. Во многих из них содержатся вредные химические вещества.

Следует обратить внимание и на то, что температура плавления и пределы прочности припоев ниже, чем у алюминиевых сплавов, и поэтому эти соединения не подлежат большим нагрузкам в зонах высоких температур.

При соблюдении всех этих условий пайка алюминия может обеспечить прочное и долговечное соединение деталей. Припаять отдельные детали гораздо проще, чем сваривать их.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector