Припой для пайки алюминия марки HTS-2000 в вопросах и ответах

Припой для пайки алюминия марки HTS-2000 в вопросах и ответах

Припой для пайки алюминия марки HTS-2000 в вопросах и ответах.

Вопрос. Что такое припой HTS-2000 ?

Ответ . Припой для пайки алюминия второго поколения HTS-2000 представляет собой безфлюсовый пруток длиной 46см и диаметром от 2-2.5мм, созданный американской компанией NTP New Technology Product, лидера в создании безфлюсовых припоев.

Вопрос. Как можно определить подлинность припоя HTS-2000 ?

Ответ. Припой HTS-2000 имеет характерный серебристый оттенок, блестящий цвет и к тому же все прутки имеют в сечении форму овала. Также все прутки строго одинаковой длины-460мм.

Вопрос. В чем заключается уникальность припоя HTS-2000 ?

Ответ. Припой HTS-2000 имеет в своем составе девять компонентов и может растягиваться на 10%, а пленка окисления, которая может находиться на поверхности металла, больше не влияет на качество шва.

Вопрос. Почему припой HTS-2000 лучше других?

Ответ. Другие припои-Alumaloy, Alumarod, Alumaweld, Aladdin и многие другие имеют стержни в которых по 3-4 сплава в основном состоящие из алюминия и цинка. Припой HTS-2000 состоит из 9-ти сплавов, которые включают более дорогие сплавы, которые обеспечивают большую и сильную прочность, удлинение и лучшее проникновение в поры.

Вопрос. Что такое удлинение?

Ответ. Удлинение означает эластичность и оно показывает насколько металл способен сгибаться. Например, припой HTS-2000 под давлением 100000PSI способен изгибаться на 30% прежде чем сломается и это хороший показатель для выдерживания вибраций, нагрузок и стрессов. Кроме того как правило, чем лучше удлинение, тем выше проникновение примесей.

Вопрос. Какие инструменты и что нужно для пайки алюминия припоем HTS-2000 ?

Ответ. Нужно не так много инструментов:металлическая щетка для снятия окисла алюминия, сам пруток HTS-2000 , точильный камень, тиски, перчатки и возможно цанговый патрон для зажима самого прутка.

Вопрос. Насколько важно применять металлическую щетку и можно ли обойтись без нее?

Ответ. Без металлической щетки обойтись никак нельзя, она рекомендована производителем припоя HTS-2000, который проверил припой на практике. Более того металлической щеткой не только следует снимать окисел алюминия, но и с ее помощью следует «втирать» припой в места трещин, сколов и в другие поврежденные места деталей или конструкций.

Вопрос. Почему нельзя снимать окисел наждачной бумагой или напильником ?

Ответ. Наждачная бумага имеет с своем составе силикат, который способствует задержке при удалении окисла.

Вопрос. Нужно ли удалять краску с внешней стороны детали?

Ответ. Да, краску следует удалять, чтобы не вдыхать дым. Тем не менее пламя способно заставить краску выгореть, если вы не хотите ее удалять.

Вопрос. А что можно паять припоем HTS-2000 ?

Ответ . Припоем для пайки алюминия HTS-2000 можно паять все сплавы алюминия, сплавы цветных металлов, а также смеси магния, никеля, меди, бронзы, титана и все оцинкованные детали.

Вопрос. Можно ли припой HTS-2000 применять на анодированном алюминии?

Ответ . Да, помните, что анодированный алюминий имеет просто покрытие из другого металла над алюминием, который имеет поры, поэтому припой проникает в поры, а затем проникает в алюминий.

Вопрос. Может ли припой HTS-2000 впоследствии подвергаться анодированию или хромированию.

Ответ . Да, после ремонта деталь может быть подвергнута анодированию или хромированию.

Вопрос. Можно ли деталь восстановленную с помощью припоя HTS-2000 подвергать разбуриванию или механической обработке?

Ответ . Да, деталь отремонтированная припоем HTS-2000 является полностью разбуриваемой или обрабатываемой со стандартными битами.

Вопрос. Какие конкретно сплавы алюминия способен запаять припой HTS-2000?

Ответ. Припоем HTS-2000 можно запаять следующие сплавы алюминия:

• алюминий-медь (Al-Cu) дуралюмин
• алюминий-кремний (Al-Si) силумин
• алюминий-цинк (Al-Zn)
• алюминий-марганец (Al-Mn)
• алюминий-магний (Al-Mg)
• алюминий-магний-кремний (Al-Mg-Si)
• алюминий-цинк-магний (Al-Zn-Mg)

Вопрос. А какой примерный расход припоя для пайки алюминия HTS-2000?

Ответ. Припой HTS-2000 достаточно экономичен: расход 1,5 см-2,0 см припоя хватит на 1 см шва.

Вопрос. Почему нельзя припой для пайки алюминия HTS-2000 расплавлять в пламени ?

Ответ. Если расплавленный припой падает на недостаточно разогретую поверхность детали, то он быстро закристаллизовывается и связи между ним и деталью не происходит.

Вопрос. Что будет если деталь перегреть?

Ответ. Перегрев детали не допускается, так как при этом в шве могут образоваться поры.

Вопрос. Можно ли восстанавливать детали покрытые краской и ржавчиной или загрязненные детали в масле?

Ответ. Да, можно. Формула припоя HTS-2000 второго поколения предусматривает такой вариант.

Вопрос. А можно все таки использовать флюс?

Ответ. Флюс можно все таки применить в случае, если деталь сильно загрязненная.

Вопрос. Что следует использовать при работе с припоем HTS-2000 ?

Ответ . Пропан следует использовать для деталей толщиной до 10мм. Для большего размера и большей толщины деталей следует применять МАПП газ или кислородно-ацетиленовую горелку. Например, для восстановления литого алюминиевого диска лучше использовать кислородно-ацетиленовую горелку.

Вопрос. Различают высокотемпературную и низкотемпературную пайку. В чем разница между этими двумя терминами.

Ответ. Высокотемпературная пайка подразумевает использование припоя с температурой плавления более 550 градусов по Цельсию (например серебренные, медно-цинковые или медно-фосфоритовые припои). Низкотемпературная пайка подразумевает использование припоя с температурой плавления ниже 550 градусов по Цельсию (например оловянно-свинцовые припои). Таким образом пайка алюминия припоем HTS-2000 считается низкотемпературной пайкой.

Вопрос. При какой температуре начинает расплавляться припой HTS-2000 ?

Ответ. Припой HTS-2000 плавится при температуре 390 градусов по Цельсию. Процесс плавления припоя должен происходить от контакта с поверхностью детали, нагретой до температуры плавления припоя.

Вопрос. Как следует наносить припой HTS-2000 на спаиваемые детали?

Ответ. Припой должен покрывать место спайки полностью, без пробелов. Не рекомендуется наносить большое количество припоя. чем тоньше слой припоя, тем прочнее соединение. Примечание: нельзя припой для пайки алюминия HTS-2000 держать в самом пламени.

Вопрос. В чем преимущество припоя для пайки алюминия HTS-2000 перед сваркой?

Ответ. Вы не тратите деньги на покупку аргона, катушки припоя, щитки, маски, не тратите на электричество.

Вопрос. Является применение припоя безопасным для пищевых продуктов?

Ответ. Компания NTP не считает алюминий безопасным в плане качества еды, однако по нашему мнению продукт HTS-2000 будет более безопасный, чем например общественная вода. Почему? Водопроводная вода содержит флорид, уран, ртуть и до тысячи других химических веществ и многие люди справедливо считают, что водопроводная вода имеет высокие дозы, чем те с которыми человеческое тело может справиться. Серебро будет гораздо безопаснее, чем продукт HTS-2000 , однако серебряный припой не является достаточно сильным в большинстве случаев.

Вопрос. Что такое гальваническая пара?

Ответ. Это недопустимое совмещение разнородных металлов, способствующих к постепенному, но верному их разрушению (коррозии). Вот 6 примеров недопустимых гальванических пар:

1 пара :
1 ) Алюминий и все сплавы на его основе
2 ) Медь и её сплавы , серебро , золото , платина , палладий , родий , олово , никель , хром

2 пара :
1 ) Магниево — алюминиевые сплавы
2 ) Сталь легированная и нелегированная , хром , никель , медь , свинец , олово , золото , серебро , платина , палладий , родий

3 пара :
1 ) Цинк и его сплавы
2 ) Медь и её сплавы , серебро , золото , платина , палладий , родий

4 пара :
1 ) Сталь нелегированная , олово , свинец , кадмий
2 ) Медь , серебро , золото , платина , палладий , родий

5 пара :
1 ) Никель , хром
2 ) Серебро , золото , платина , палладий , родий

Можно ли спаять припоем Castolin192 FBK алюминий со сталью?

Для алюминия и алюминиевых сплавов применяют различные способы пайки. Пайка бывает:

• высокотемпературной пайкой – твердыми припоями и
• низкотемпературной пайкой – мягкими припоями.

• brazing и
• soldering, соответственно.
• К твердым относят припои с высокой температурой плавления (ликвидус выше 450 °С).
• Мягкие припои плавятся ниже температуры 450 °С.

Рисунок – Ремонт алюминиевой трубы путем пайки мягким припоем [2]

Недостатки

• Высокий риск образования брака, причем все это усложняется плохими свойствами свариваемости металла;
• Сложно бороться с оксидной пленкой, которая образуется на поверхности металла практически моментально, даже после механической очистки, так как ее температура плавления в три раза выше плавления алюминия;
• Во время нагрева металла трудно отследить его степень его прогревания, так как цвет металла в это время практически не меняется;
• Если перегреть металл, то его структура начнет меняться и он будет терять свою прочность, поэтому, не стоит приближаться к значению температуры плавления металла;
• В домашних условиях порой трудно подобрать подходящий припой и флюс.

Возможные способы пайки алюминия дома

• Пайка при помощи алюминиевых припоев является самым стандартным способом, который очень распространен в домашних условиях. Это случилось благодаря его просто те и доступности, что не исключает высокого качества итогового результата. Тут пригодятся легкоплавкие присадочные материалы и флюсы для улучшения качества соединения. Здесь может использоваться как повольник, так и газовая горелка.
• Пайка карандашом в домашних условиях является одним из самых простых и доступных способов, так как для его осуществления требуется минимум инструментов. Сам карандаш является особым легкосплавным материалом, который может расплавиться при воздействии температуры на него и на место спайки, после чего застывает на поверхности. Несмотря на то, что качество соединения ниже, чем при предыдущем способе, он пользуется популярностью благодаря своей простоте.
• Пайка с помощью пасты, которую можно считать как припой своеобразной консистенции. Его предварительно следует распределить на месте соединения, а затем расплавить при помощи соответствующих инструментов. Пайка алюминия в домашних условиях газовой горелкой происходит намного проще, так как паста легко расплавляется от пламени и сразу растекается по всем необходимым местам.

Мягкие припои для алюминия

Поскольку пайка мягкими припоями проводится при температуре ниже 450 °С, то, естественно, в этом случае не применяются твердые припои – припои на основе алюминия. Ранее большинство мягких припоев для пайки алюминия содержали цинк, олово, кадмий и свинец. В настоящее время кадмий и свинец признаны вредными для людей и окружающей среды. Поэтому современные мягкий припой для пайки алюминия – это сплавы на основе олова и цинка.

Оловянно-цинковые сплавы

Для пайки алюминия к алюминию и алюминия к меди специально разработаны оловянно-цинковые сплавы:

• 91 % олова / 9 % цинка – эвтектический сплав с точкой плавления 199 °С
• 85 % Sn / 15 % Zn – интервал плавления от 199 до 260 °С
• 80 % Sn / 20 % Zn – интервал плавления от 199 до 288 °С
• 70 % Sn / 30 % Zn – интервал плавления от 199 до 316 °С
• 60 % Sn / 40 % Zn – интервал плавления от 199 до 343 °С

Эвтектические и не эвтектические припои

Эвтектические припои широко применяют для печной пайки и других автоматических систем пайки алюминия. Это позволяет минимизировать применяемый нагрев для тонкостенных изделий путем быстрого плавления и затвердевания при температуре 199 °С.

Интервал затвердевания припоя, когда он находится в полужидком-полутвердом состоянии, позволяет выполнять над изделиями дополнительные операции, пока припой полностью не затвердел.

Повышенное содержание цинка способствует лучшему смачиванию припоя, но с увеличением содержания цинка температура полного затвердевания припоя (ликвидус) значительно возрастает.

Особенности мягкой пайки

Пайка мягкими припоями алюминия отличается от аналогичной пайки других металлов. Оксидная пленка на алюминии – плотная и огнеупорная – требует активных флюсов, которые разработаны специально для алюминия. Температура пайки также должна контролироваться более жестко.

Для алюминия сопротивление коррозии значительно больше зависит от состава припоя, чем для меди, латуни и железных сплавов. Все паяные мягкими припоями швы имеют более низкую коррозионную стойкость, чем швы после твердой пайки или сварки.

Высокая теплопроводность алюминия требует быстрого нагрева, чтобы обеспечить нужную температуру в шве.

Пайка деформируемых алюминиевых сплавов

Практически все алюминиевые сплавы так или иначе могут быть подвергнуты пайке мягкими припоями. Однако их химический состав сильно влияет на легкость пайки, тип припоя, применяемый метод пайки и способность паяного изделия выдерживать различные нагрузки в эксплуатации.

Относительная способность к низкотемпературной пайке – пайке мягкими припоями – основных деформируемых алюминиевых сплавов выглядит следующим образом:

• отлично паяются: 1100 (АД), 1200 (АД), 1235 (≈АД1), 1350 (АД0Е), 3003 (АМц):
• хорошо паяются: 3004 (Д12), 5357, 6061 (АД33), 6101, 7072, 8112;
• средне паяются: 2011, 2014, 2021 (Д1), 2117 (Д18), 2021, 2024 (Д16), 5050, 7005 (1915);
• плохо паяются: 5052 (АМг2,5), 5056 (≈АМг5), 5083 (АМг4,5), 5086 (АМг4), 5154 (≈АМг3), 7075 (≈В95).

Сплавы, которые содержат более 1 % магния, нельзя удовлетворительно паять с применением органического флюса, а сплавы с более чем 2,5 % магния – с активными флюсами. Сплавы, которые содержат более 5 % магния, нельзя паять ни с каким флюсом.

При пайке алюминиевых сплавов, содержащих более 0,5 % магния, расплавленные оловянные припои проникают между зернами металла. Цинк также способен проникать по границам зерен между зернами алюминиево-магниевых сплавов, но уже при содержании магния более 0,7 %. Это межзеренное проникновение усугубляется наличием напряжений, внешних или внутренних.

Алюминиевые сплавы, легированные магнием и кремнием, менее подвержены межзеренному проникновению, чем бинарные алюминиево-магниевые сплавы.

Алюминиевые сплавы, содержащие медь или цинк в качестве основных легирующих элементов, обычно также содержат достаточное количество других элементов. Большинство этих сплавов подвержены межзеренному проникновению припоя и их обычно не паяют.

Термически упрочненные сплавы обычно имеют более толстую оксидную пленку чем та, которая возникает естественным образом. Эта пленка затрудняет пайку мягкими припоями. Для таких сплавов обычно перед пайкой применяют химическую подготовку поверхности.

Технологический процесс пайки металлов

Известны бесфлюсовые способы низкотемпературной пайки. Бесфлюсовую пайку алюминия можно осуществить в газовых средах без применения защитных покрытий контактно-реактивным методом.

В качестве припоя применяют кремний, медь или серебро, которые наносят на алюминий гальваническим путем, термовакуумным напылением или плакировкой. Высокое качество паяного соединения получают при пайке в вакууме 10-5 мм рт. ст. и толщине покрытия 10-12 мкм.

Пайку алюминия припоями типа силумина осуществляют в специальных газовых средах. В качестве последних используют смеси аргона с парами магния. Такая атмосфера способна при температуре 550-580°С восстанавливать окись алюминия и обеспечивать смачивание паяемой поверхности припоями типа силумин.

При пайке алюминиевых сплавов в атмосфере паров магния последний переходит из газовой фазы в расплав. Предел прочности соединений сплава АМг6, выполненных этим способом, составляет 35,2-35,8 кгс/мм2, а для сплава АМц 11,5-12,5 кгс/мм2. Коррозионная стойкость получаемых соединений намного выше соединений, чем при флюсовой пайке.

Пайку в защитной атмосфере можно осуществить при использовании самофлюсующих припоев (например, 3-15% Si, 0,4-10% Mg, Al — остальное).

Другой припой состава 7,5-13,0% Si, 0,3% Си, 0,1 % Mg, 4,5% Р, 0,1-30,0% металлов из группы Ni и Со, 0,2% Zn, 0,5% Mn, А1 — остальное. Пайку этими припоями следует производить в среде аргона, гелия или в вакууме.

Бесфлюсовую пайку алюминия припоями типа 34А, силумин ПСр 5АКЦ можно производить по предварительно луженной поверхности припоем П200А. Лужение производят абразивным способом, толщина слоя должна составлять 0,03-0,05 мм на сторону.

Нагрев под пайку рекомендуется производить в печи, в потоке аргона или на воздухе индукционным способом.

Известны способы низкотемпературной пайки без применения флюсов, такие как абразивная пайка или пайка трением. При этом способе пайки окисную пленку с поверхности алюминия можно удалить шабером, металлическими щетками, частицами абразива (асбест, металлические порошки, первичные кристаллы сплавов-припоев, в твердо-жидком состоянии и т. п.), находящимися в расплаве припоя.

Применяют также абразивные паяльники для лужения алюминия, у которых рабочая часть паяльника представляет собой стержень из частиц припоя и абразива.

Собственно операция пайки осуществляется уже после абразивного лужения путем обеспечения плотного контакта по луженым поверхностям при температуре полного расплавления припоя. Возможна подпитка шва припоем.

Ультразвуковое лужение можно производить с помощью ультразвуковых паяльников и в ультразвуковых ваннах.

В связи с тем, что при ультразвуковом лужении отмечается сильная эрозия основного металла, лужению этим способом нельзя подвергать детали с толщиной стенок менее 0,5 мм.

Имеется также способ абразивно-кавитационного лужения. При этом способе лужения твердые частицы, находящиеся в жидком припое, в ультразвуковом поле оказывают дополнительное абразивное воздействие на металл.

При пайке алюминия припоями-пастами на основе галлия в качестве наполнителя паст служат алюминий и сплав алюминия с магнием. Температура пайки 200-225°С, время выдержки 4-6 ч. Предел прочности соединений составляет 3-5 кгс/мм2.

При пайке по полуде чистым галлием с последующей термообработкой предел прочности соединения составляет 2,8-3,8 кгс/мм2. Паяные швы выдерживают ударные, вибрационные и термоциклические нагрузки, обеспечивают вакуумную плотность не ниже 10-2 мм рт. ст. и имеют удовлетворительную коррозионную стойкость.

Применяют также пайку цинковыми припоями по серебряному покрытию, нанесенному на поверхность алюминия предпочтительно термовакуумным напылением с последующей термообработкой.

Разработан ряд технологических процессов, обеспечивающих надежное соединение алюминия с медью и ее сплавами, со сталью, никелевыми и другими сплавами.

Основные трудности при осуществлении процесса пайки алюминия с указанными материалами заключаются в трудности выбора флюса или газовой среды, обеспечивающих удаление окислов с поверхностей столь разнородных материалов; в образовании хрупких соединений из-за возникновения интерметаллидов в зоне шва; в наличии большой разницы температурных коэффициентов линейного расширения алюминия и перечисленных выше материалов.

Первые два осложнения успешно преодолевают при предварительном нанесении на поверхности соединяемых материалов защитных металлических покрытий.

Пайку алюминия с медью можно успешно осуществить по никелевому покрытию, нанесенному на алюминий химическим способом. Пайку производят в водороде припоем состава 49% Ag, 20% Си, 31% In; температура пайки близка к температуре плавления алюминия.

Пайка алюминия с медью и ее сплавами может также быть осуществлена путем нанесения защитных покрытий типа цинк, серебро и их сплавы на поверхность меди. При этом используют припои на основе олова, кадмия, цинка.

Через серебряное покрытие на меди может быть осуществлена контактно-реактивная пайка с образованием в паяном шве хрупкой эвтектики Al — Ag — Си. Такие паяные соединения могут быть использованы только в несиловых конструкциях.

Соединение алюминия со сталью, в том числе и с нержавеющей, облегчается при предварительном лужении поверхности стальной детали легкоплавкими свинцово-оловянистыми припоями, алюминием и алюминиевыми припоями с применением активных флюсов на основе хлористых и фтористых солей.

При пайке алюминия со сталью очень важно строго ограничивать режим из-за опасности образования хрупких интерметаллидов в паяных швах. Время выдержки не должно превышать 1-4 мин, температура пайки также не должна превышать заданного предела.

Пайка алюминия с титаном возможна только по слою алюминия или олова, нанесенных на поверхность титана путем горячего лужения.

Припой для низкотемпературной пайки

Пайку нагревом до температуры 450°С проводят обычно оловянно-цинковыми, кадмиево-цинковыми и цинковыми припоями. Соединения из алюминия и его сплавов, паянные легкоплавкими припоями на основе олова или олова со свинцом, имеют низкую коррозионную стойкость как в условиях хранения, так и во всеклиматических условиях испытаний и в морской воде.

В 50—60-х годах было установлено, что склонность к коррозии может быть снижена при введении в легкоплавкие припои цинка. Однако существенного повышения коррозионной стойкости паяных соединений удается достичь лишь при введении в эти припои не менее 50% Zn. Вместе с тем подобное содержание цинка в оловянных и оловянно-свинцовых припоях приводит к существенному повышению температуры их полного расплавления (более 370°С). При ограничении температуры пайки 300°С содержание цинка в припоях Sn—Zn не превышает 20 %. При содержании в припоях 30 — 40 % Zn частичная замена олова кадмием или кадмием и свинцом мало влияет на их температуру начала и конца кристаллизации. Положительное влияние цинка на коррозионную стойкость соединений из алюминия и его сплавов, паянных оловянными или оловянно-свинцовыми припоями, по мнению Дж. Д. Дауда, обусловлено улучшением соотношения потенциалов паяемого металла и шва. Однако при этом важную роль играют процессы пассивирования, т. е. образования оксидной пленки на контактирую щих поверхностях металлов, тормозящие развитие коррозии. При развитии пассивирования соотношение потенциалов контактирующих металлов может и не оказывать существенного влияния на развитие коррозии. Развитие процессов пассивирования тормозится в узких зазорах между контактирующими металлами из-за затрудненного доступа в эти места кислорода, в результате чего в зазорах развивается щелевая коррозия.

Щелевая коррозия

Н. Ф. Лашко и С. В. Лашко высказали предположение, что развитие щелевой коррозии в соединениях из алюминия и его сплавов, паянных легкоплавкими припоями на основе олова или олово — свинец (отслоение шва от паяемого материала без видимых следов коррозии), связано с характером физико-химического взаимодействия олова и свинца с алюминием. Из двойных диаграмм состояния Al—Sn и Аl—Рb следует, что при низкотемпературной пайке растворимость алюминия в олове и свинце весьма мала; при пайке алюминия такими припоями слабо развивается диспергация оксидной пленки от мест ее разрушения. Это особенно проявляется при бесфлюсовой пайке с применением ультразвука или абразивной пайки. В результате этого паяный материало и шов связаны по отдельным «мостикам», между которыми располагаются невидимые для невооруженного глаза щели между паяным швом и основным материалом, по которым и протекает щелевая коррозия. При погружении паяного соединения в подсоленную воду образуются продукты коррозии (гидрооксиды), которые изменяют состав электролита и снижают его рН, что способствует более интенсивному развитию коррозии.

Положительное влияние на коррозионную стойкость цинка в припоях с оловом и свинцом обусловлено повышением при этом растворимости в припое алюминия и, как следствие, более активным развитием процесса диспергации оксидной пленки на поверхности алюминия при низкотемпературной пайке. Процессу диспергации способствуют также повышение температуры и длительности выдержки при пайке, а также введение в припои других элементов, обладающих достаточно высоким химическим сродством к алюминию, в том числе образующих с ним химические соединения, особенно выше температуры пайки. К таким элементам с высоким химическим сродством к алюминию относятся серебро, сурьма, никель, а также медь, титан, магний, литий и др.

Оценка стойкости припоев алюминия в промышленной и тропической атмосферах

Слабо взаимодействуют с алюминием не только олово и свинец, но и кадмий. Введение цинка в состав припоя для алюминия повышает коррозионную стойкость паяного соединения; припой П300А (60% Zn—40% Cd) образует с алюминиевым сплавом АМц коррозионностойкие паяные соединения, которые не снижают механических свойств после пребывания их в камере тропической атмосферы в течение четырех месяцев и в условиях полупромышленной атмосферы в течение девяти месяцев. Наиболее коррозионностойкими в этих условиях являются соединения из алюминиевого сплава АМц, паянные припоями Zn—20%Аl и Zn—15%Cu (П425А и П480А).

Исследования показали, что при ускоренных коррозионных испытаниях в растворе дистиллированной воды с 3% NaCl и 0,1 % Н₂О₂ при 20°С время до разрушения образцов из алюминиевого сплава АМц, паянного припоями Sn— Pb, Sn—10%Zn: Sn—15%Pb —7 %Cd, измеряется десятками часов, а паянных наиболее коррозионностойким припоем Zn—5 %Al—тысячами часов. Введение в цинково-алюминиевый припой добавок олова, кадмия, свинца ухудшает коррозионную стойкость паяных соединений из алюминия: добавки хрома, меди, никеля, сурьмы, серебра способствуют ее повышению.

Для пайки алюминия и его сплавов используют припои системы Pb—Zn, Zn—Cd, Sn—Pb—Zn. Припои типа 63 % Pb—34 % Sn —3 %Zn обеспечивают лишь низкую коррозионную стойкость паяных соединений: припои 60 % Zn—40 %Cd и 70 %Zn—30 % Sn — среднюю их коррозионную стойкость, а припои Zn—5 %Al и 100 % Zn — высокую коррозионную стойкость паяных соединений. Цинковый припой Zn—5 %Al имеет соответственно температуру плавления 381 °С и температуру пайки 421—427°С.

Наилучшими припоями , обеспечивающими наиболее высокую коррозионную стойкость и прочность, являются сплавы с 70—95%Zn с добавками серебра, меди, алюминия. К недостаткам таких припоев относится относительно высокая температура пайки (370—510 °С), при которой наклепанный или нагартованный алюминий может отжигаться. При пайке этими припоями пригоден нагрев как газопламенный и погружением, так и в печи. Важнейшими технологическими особенностями пайки с этими припоями является необходимость кратковременного их нагрева (<1 с) и небольшого перегрева (не выше 25 °С).

Соединения из алюминия и его сплавов, паянные припоями на основе олова или олово — свинец, могут использоваться только после нанесения на них специальных лакокрасочных покрытий или в вакууме, инертных газовых средах. Соединения, паянные цинковыми припоями, изготовленными из цинка с повышенным содержанием примесей олова, свинца, сурьмы, кадмия, склонны к развитию в паяных швах межкристаллитной коррозии, и поэтому такие припои для пайки алюминиевых сплавов, особенно для пайки изделий, работающих в кипящей воде, изготовляют из цинка чистоты 99,99%.

Кроме того, цинковые припои склонны к межзеренной химической эрозии паяемых алюминиевых сплавов: введение в цинковые припои алюминия (> 4 %) снижает межзеренное проникновение припоя в паяемый материал при условии строгого соблюдения термического режима пайки. Введение хрома способствует измельчению зерна цинковых припоев.

Повышениие смачиваемости

Для улучшения смачивающей способности и упрочнения цинковых припоев для пайки алюминиевых сплавов А. Г. Спасским и Г. К. Смирновым предложено легировать их галлием. Исследования показали, что введение в припой Sn—40 % Zn галлия в количестве 1,5 % повышает его временное сопротивление разрыву от 68,6 до 98 МПа, не влияет на его удельное электросопротивление и не снижает коррозионную стойкость паяного соединения. Однако увеличение содержания галлия в припое выше 1,5 % резко снижает прочность припоя и его коррозионные свойства. Показано, что соединения из сплавов Д16 и АМгб, паянные припоем с 1,5 % Ge, выдерживают вибрационную нагрузку при ускорении 5—10 g, частоте 2000 Гц и циклическом нагреве от —60 до 60 °С, а также вакуум-плотны при давлении до 1,33 ·10 -1 Па, но должны быть защищены лакокрасочными покрытиями.

В табл. приведены составы легкоплавких припоев для пайки алюминия и его сплавов, предложенные в последние годы за рубежом. Необходимо при этом отметить, что припой Sn—(18— 20)% Cd — (0,5—1)% Ag — (0,5—1,5) % Ga образует паяные соединения из алюминиевого сплава АМц, выдерживают частоту 20—2000 Гц, перегрузки в 35 g длительностью 1 —10 мкс, а также термоциклирование от —60 до +60 °С; паяные соединения вакуум-плотны при давлении от 1,33 ·10 -3 до 1,33·10 -2 Па.

Multicore ALU-SOL 45D, Трубчатый припой ALU-SOL 45D для пайки алюминия, Henkel

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
Многоканальный трубчатый припой ALU-SOL 45D специально разработан для пайки алюминия и большинства его сплавов, обладает хорошо сбалансированным сочетанием между ценой, легкостью применения и качеством пайки. В отличие от оловянно цинковых припоев, которые имеют такие недостатки как: низкая смачиваемость, плохая текучесть припоя, слабая устойчивость коррозионным процессам паяного шва трубчатый припой ALU-SOL 45D сочетает высокую активность флюса, который обеспечивает хорошую смачиваемость большинства трудно паяемых сплавов алюминия, с высокой устойчивостью припоя к воздействию электролитической коррозии.

ОТЛИЧИТЕЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ
• Быстрая высококачественная пайка алюминия и большинства его сплавов
• Значительно выше устойчивость к электролитической коррозии по сравнению с олово-цинковыми припоями
• Отличная текучесть по алюминию и большинству его сплавов, а также других металлов.
• Совместимость со стандартными припоями
• Возможность пайки практически всех металлов, включая нержавеющую сталь
• Возможность осуществлять пайку разными способами, в том числе газовой горелкой или жалом паяльника

Припой:
Для изготовления трубчатых припоев используются только высокочистые сплавы с минимальным количеством примесей, отвечающие требованиям всех основных национальных и международных стандартов.
Трубчатые припои ALU-SOL 45D в стандартном исполнении производятся на основе сплавов 45D (18% олова, 80,1% свинца, 1,9% серебра).

Флюс:
Трубчатый припой с ALU-SOL 45D содержит очень активный водосмываемый флюс, обладающий прекрасной смачиваемостью и растекаемостью на алюминии. Добавки специальных активаторов обеспечивают быструю пайку. Стандартный трубчатый припой ALU-SOL 45D поставляется с номинальным содержанием флюса 2,3%.
Возможна поставка широкого диапазона диаметров трубчатых припоев с минимальными допусками на диаметр. Выпускается 6 различных диаметров от 1,0 до 3,2 мм. Припой диаметром 1,6 мм поддерживается на складе в Москве.

Характеристики сплава припоя:

УСЛОВИЯ ПРИМЕНЕНИЯ
1) Трубчатый припой ALU-SOL 45D не является эвтектическим, отверждение припоя происходит в течение 2 — 4 сек. Поэтому перед пайкой соединяемые детали необходимо зафиксировать.
2) Для пайки желательно подобрать такой наконечник, который мог бы одновременно прогреть обе детали на всем участке образования паяного шва.
3) Температура жала паяльника подбирается опытным путем в пределах от 350 до 450 °C в зависимости от теплоемкости соединяемых деталей. Подбор рабочей температуры осуществляется таким образом, чтобы соединяемые поверхности как можно быстрее были нагреты до температуры пайки (примерно 300 — 350°С) в тоже время не происходило обугливания остатков флюса.
4) Трубчатый припой ALU-SOL 45D следует подавать на уже разогретые до температуры пайки детали, при этом пруток припоя должен равномерно перемещаться вдоль линии образуемого паяного шва. Помните, что после удаления жала паяльника от места образования паяного шва, паяное соединение образуется не мгновенно, а только через несколько секунд.

Примечание:
Полностью отрицательный результат был выявлен при применении отрезков трубчатого припоя, заложенных вдоль предполагаемого шва.
Если припой подавать непосредственно на жало паяльника, активные компоненты флюса будут преждевременно выгорать, а его эффективность резко уменьшается. Не подавайте избыточное количество припоя на паяное соединение. Это может привести к увеличению количества остатков флюса и ухудшению надежности паяного соединения.

Отмывка:
Трубчатый припой ALU-SOL 45D содержит очень активный водосмываемый флюс, неудаленные остатки которого могут стать источниками коррозионных процессов. Поэтому после окончания пайки остатки флюса необходимо немедленно смыть теплой водой (40 — 60°С). Для лучшего качества отмывки возможно применение ультразвукового перемешивания или использование щеток.