используемые материалы, методы, подготовка деталей

Пайка алюминия — сложный процесс, поскольку на поверхности образуется оксидная плёнка, которая мешает проведению работ. Поэтому нужно использовать специальные методики, позволяющие упростить рабочий процесс. Специальные флюсы позволят избавиться от негативных факторов оксидного слоя.

Пайка алюминия

Особенности процесса

Поверхность алюминиевых деталей покрыта оксидной плёнкой, которая обладает высокой химической стойкостью, а также температурой плавления выше в 2 раза, чем чистого металла. В интервале от +250⁰С до +300⁰С алюминий становится неустойчивым и подплавляется. Минимальная температур плавления оксидной плёнки составляет +500⁰С.

При пайке соединяемые детали под наружным слоем начинают плавится. Поэтому пайщику нужно устранить негативное влияние оксидного слоя. Принцип всех способов основан на удалении плёнки, а также повышении адгезионных свойств.

Методы удаления оксидного слоя:

• механический — использование абразивных инструментов для зачистки;
• химический — применение флюсов со специальными составами;
• электрохимический — основан на процессах электролиза.

Оба способа проводятся только в среде с отсутствием доступа кислорода.

Используемые материалы

Для выполнения работ потребуется подготовить следующие материалы:

Для получения качественных швов нужно использовать флюс для пайки алюминия на основе цинка, кремния, меди. Стыки получаются прочными, долговечными, стойкими к коррозии, статическим и динамическим нагрузкам.

Для пайки алюминия подходят припои со следующими маркировками:

Применение флюса позволяет улучшить адгезию металла с припоем, за счёт чего получить прочное соединение. От его выбора зависит долговечность шва, прочностные характеристики изделия, стойкость материала к негативным воздействиям внешней среды. В составе флюсов содержатся активные элементы: фторборат цинка или аммония, триэтаноламин.

Паяльный жир бывает следующих видов:

• нейтральный на основе канифоли и стеарина — отличается густотой, способен удалять небольшие загрязнения, хорошо держится на поверхности свариваемых металлов;
• активный со сложным химическим составом — эффективно удаляет окислы, следы коррозии, повышает паяльные свойства.

В составе жира содержится хлорид цинка и аммония, парафин, вспомогательные вещества.

Паяльный жир имеет следующие преимущества:

• лёгкое лужение за счёт растекания тонким слоем;
• доступность;
• точность дозировки;
• отсутствие следов после его использования.

Рекомендуется использовать флюсы следующих марок: Ф-64, Ф-61А, Ф-59А, 34А, Ф-5, Ф-124.

Пайка алюминия с припоем

Сфера применения процесса

Паяные изделия из алюминия применяются в следующих сферах:

• автомобилестроении;
• радиоэлектронике;
• изготовлении оконных рам;
• производстве деталей для велосипедов;
• создании каркасов теплиц, корпусов техники.

Методы пайки

Существуют такие методы пайки:

• с канифолью;
• с припоем;
• электрохимический.

С канифолью

Пошаговая реализация метода:

1. Прогревается паяльник.
2. Залуживается жало для удаления грязи или нагара.
3. Наносится канифоль на стыковочный шов, расплавляется паяльником.
4. После расплавления жалом нужно тереть поверхность до тех пор, пока не будет удалена оксидная плёнка. Одновременно происходит лужение.
5. После завершения процесса элементы стыкуют, нагревают до температуры плавления, затем оставляют остывать.

С применением припоев

Метод с использованием припоя для пайки алюминия реализуется следующим образом:

1. Стыкуемые поверхности очищаются механическим способом.
2. Детали надёжно фиксируются.
3. Выполняется локальный прогрев конструкции.
4. Стержень с припоем ведут вдоль стыковочного шва, одновременно прогревая его горелкой до расплавления.

Если применяется припой без содержания флюса, то потребуется его использовать отдельно. Он предварительно наносится равномерным слоем на алюминий.

Электрохимический метод

Пошаговая электрохимическая пайка алюминия:

1. Поверхность очищается от грязи, частично от оксидной плёнки механическим способом.
2. Наносится тонким слоем медный купорос.
3. К детали подключается отрицательный электрод источника тока.
4. Положительный электрод соединяется с проводом из меди высокой чистоты (диаметр более 1 мм). Располагается над конструкцией на специальной подставке, обеспечивается контакт только с обработанной площадкой.
5. Включается источник питания. Начинает протекать процесс электролиза.
6. После удаления оксидной плёнки провод убирается, а детали прогреваются паяльником до температуры плавления или используется припой.

Чтобы обеспечить высокое качество пайки, нужно наносить гальванические покрытия специальными инструментами. Они позволят выполнить равномерное омеднение.

Медный купорос

Подготовка деталей

В ходе подготовки к проведению работ необходимо использовать следующие способы обработки поверхностей:

• при помощи растворителя выполняется обезжиривание, применяется ацетон, уайт-спирит, бензин;
• удаляется оксидная плёнка при помощи абразивных инструментов либо применяется паяльник или газовая горелка для нанесения флюса.

Общие принципы пайки алюминия в домашних условиях

Основные принципы пайки алюминия в домашних условиях:

• необходимо выполнить качественную очистку поверхности металла от загрязнений, покрытий, оксидной плёнки;
• временной интервал между очисткой и пайкой должен быть минимальным;
• для удаления оксидной плёнки лучше использовать щётки по металлу или паяльники со специальными насадками;
• выбор нагревательного инструмента выполняется в зависимости от площади пайки, так как из-за высокой теплопроводности алюминий быстро остывает;
• если нет подходящего припоя, то допускается использование любого, в составе которого есть олово, свинец;
• при прогреве деталей для нанесения припоя важно не перегреть алюминий, так как он отличается меньшей температурой плавления, по сравнению с оксидной плёнкой;
• залуживание поверхности алюминия сплошным слоем позволит избавиться от появления окислов, что упростит его паяние;
• при использовании горелки важно соблюдать правила противопожарной безопасности, особенно при нанесении растворителей для обезжиривания;
• пайка может выполняться в несколько слоёв, перед нанесением каждого нужно выжидать пока застынет предыдущий;
• использование флюса потребует применения защитных средств, так как в его составе могут содержаться едкие вещества;
• пламя горелки всегда должно быть направлено в противоположную от себя сторону;
• для пайки рекомендуется использовать паяльники мощностью более 100 Вт;
• флюс применяется в основном для элементов с толщиной от 4 мм или поверхностей со сложными формами;
• состав припоя выбирается на основе вида пайки, но температура плавления всегда ниже, чем у алюминия;
• чтобы паять заготовки с толщиной более 4 мм, по краю стыковочного шва нужно срезать кромку под углом 45⁰ для увеличения поверхности контакта;
• после проведения работ необходимо обязательно убедиться в целостности, прочности, равномерности шва.

При выборе припоя необходимо учитывать тип инструмента, используемого для расплавления. Для паяльника подойдут сплавы с низкой температурой плавления: оловянные сплавы с медью, цинком, висмутом. Чтобы создать тугоплавкое соединение, потребуется сложный сплав алюминия, меди, кремния.

Пайка алюминия в домашних условиях: обзор способов и средств

Пайка алюминия — достаточно сложный процесс, требующий определенных навыков, умений, и без специального оборудования здесь не обойтись. Обычно пайка происходит в специально оборудованных мастерских или в промышленных условиях, что позволяет получить качественный шов и уверенное соединение нескольких алюминиевых деталей или фрагментов. Но как быть, если потребовалось приварить два профиля друг к другу в домашних условиях?

Существуют способы, помогающие провести пайку самостоятельно. В большинстве случаев для этой цели применяется аргонная сварка, т. к. данная технология помогает добиться нужного результата. В домашних условиях можно воспользоваться другим методом.

к содержанию ↑

Для чего это нужно

Способ, о котором будет рассказано далее, позволяет решить проблему на скорую руку. Он применим, когда необходимо:

• починить раму велосипеда;
• запаять радиатор;
• собрать теплицу или алюминиевый каркас.

Пайка алюминиевого радиатора

У описанного далее метода есть два важных преимущества:

• он получается эффективнее холодной сварки;
• данный способ не требует больших затрат.

Благодаря перечисленным качествам этот метод приобрел популярность среди мастеров и народных умельцев.

к содержанию ↑

Определимся с материалами

Для соединения алюминиевых деталей достаточно воспользоваться подручными материалами, имеющимися в любом гараже или мастерской. Первое и основное — газовая горелка. Подойдет любая, главное, чтобы ее мощности было достаточно для плавки алюминия. Второй компонент — порошковая проволока. Она удобна в работе и отлично подходит для создания надежного и крепкого соединительного шва.

Если горелка отсутствует, можно воспользоваться стандартной насадкой на газовый баллон. Этого будет достаточно для работы с порошковой проволокой. Разумеется, работая с подобными приборами, необходимо соблюдать предельную осторожность, не забывая о технике безопасности.

Порошковая проволока играет роль припоя. В ее структуре содержатся мелкие крупицы, которые быстро плавятся и столь же быстро отвердевают, создавая крепкий шов. Такой припой отлично подходит для соединения алюминиевых деталей.

к содержанию ↑

Где приобрести материалы

Все необходимое продается в специализированных магазинах. Можно спросить в салонах, продающих автозапчасти или на строительном рынке. Хозяйственные магазины так же реализуют материалы для пайки алюминия в домашних условиях. На крайний случай можно заказать горелку и порошковый припой с популярного китайского маркетплейса AliExpress, причем многие продавцы не берут плату за доставку.

Паяльная горелка с Алиэкспресск содержанию ↑

Процесс пайки: поэтапно

Перейдем непосредственно к технологии пайки. Ключевым элементом является профиль, который необходимо запаять. Рассмотрим процесс на примере квадратного алюминиевого профиля небольшого сечения, поскольку он легок и прост в обращении.

Чтобы пайка была качественной, надежной, долговечной, необходимо зачистить поверхность профиля металлической щеткой. Это помогает избавиться от тонкого поверхностного слоя, препятствующего соединению компонентов, а также устраняет жирные пятна. При отсутствии щетки подойдет обыкновенная наждачная бумага, главное, чтобы ее зерна были крупными, грубыми.

Правило простое: грубые и глубокие шероховатости обеспечивают качественную пайку. Соединить идеально гладкие детали можно, но малейшее усилие приведет к растрескиванию шва.

Алюминиевая конструкция собирается по чертежу и фиксируется. Для этого рекомендуется воспользоваться струбциной, поскольку данное приспособление надежно удерживает алюминиевый профиль, исключая смещение.

Все стыки прогреваются газовой горелкой, после чего достаточно поднести припой и пройтись им по краям, соединяя их вместе. Работая горелкой, можно заметить, что порошковый припой легко плавится и растекается по стыкам, быстро схватываясь при охлаждении.

к содержанию ↑

Секрет порошкового припоя

Именно мелкие гранулы обеспечивают быструю плавку и прекрасную текучесть. Данные качества необычайно важны, поскольку припой без труда проникает глубоко в стыки, обеспечивая качественное соединение. В результате шов образуется с нескольких сторон, а не только на поверхности алюминиевого профиля, что делает соединение более качественным.

Порошковая алюминиевая сварочная проволока

Когда припой полностью расплавился и растекся по стыку, рекомендуется прогреть место соединения еще немного. Это поможет усилить эффект скрепления, что особенно важно в углах. Далее при необходимости можно зачистить шов шкуркой, сделав его более ровным, гладким, однако в случае с порошковым припоем соединение получается достаточно эстетичным.

Как видите, данный метод не отнимает много времени. Он прост и необычайно эффективен, а главное — применим в домашних условиях. Горелку нужно разогреть до температуры примерно 450 градусов Цельсия. Этого будет вполне достаточно для плавки припоя.

к содержанию ↑

Другие способы пайки

Существует еще несколько способов соединения алюминиевых деталей в домашних условиях. Например, можно воспользоваться надфилем и шкуркой. Покрыв стык канифолью, и воспользовавшись надфилем, можно соединить алюминиевые детали при помощи паяльника мощностью 50 Вт. Возможно, потребуется попрактиковаться, но в целом данный метод достаточно эффективен.

Многие умельцы приноровились использовать железные опилки. Они добавляются в канифоль, растворенную в этиловом спирте до тягучего состояния. Полученная смесь наносится на паяльник в небольшом количестве, после чего можно приступать к пайке алюминия.

Удивительно, но добиться желаемого результата помогает даже анальгин. Он используется вместо канифоли и втирается в место соединения. Поверхность залуживается припоем и горячим паяльником, а после соединения можно обработать поверхность ацетоном. Дополнительно прогрев стык паяльником, получаем качественное и прочное соединение.

Вот еще несколько советов, которые могут пригодиться при пайке алюминиевых деталей:

• минеральное машинное масло, смешанное с абразивными веществами (например, с железными опилками) помогает добиться хороших результатов, причем припой должен содержать более 50% олова;
• промышленные флюсы — верный способ получить качественный и крепкий шов, устойчивый к механическому воздействию;
• если есть вакуумная камера, то можно обойтись без предварительной зачистки детали;
• как вариант, можно создать своего рода гальваническую установку, используя медный купорос (алюминий покрывается медью и тщательно залуживается).

Припой и паяльная кислота

Каждый приведенный способ был опробован на практике, а эффективность пайки алюминия доказана богатым опытом. Обратите внимание, что в обычных условиях в ходе пайки алюминиевых деталей на поверхности образуется оксидная пленка, вследствие чего соединение получается менее прочным, ломким, хрупким. Избавиться от нее помогает аргон — инертный газ. С его помощью пайка алюминиевых деталей становится возможной, поэтому в промышленной сфере чаще применяется именно этот метод.

Не забывайте обезжиривать детали перед соединением. Простой обработки металлической щеткой может быть недостаточно (жирные пятна могут проникнуть глубоко в рубцы). Воспользуйтесь обезжиривающими веществами, и сможете добиться действительно качественного соединения.

Расскажите в комментарии о том, какой способ вы готовы применить на практике и каким уже успели воспользоваться. Поделитесь накопленным опытом с другими читателями.

Правда ли так надежна пайка алюминия проволокой? Давайте проверим

Сварить алюминий не так сложно, как вы думаете. Оказывается, вы можете сварить алюминий без всякой аргоновой сварки! Теперь, чтобы запаять детали из алюминия, будь то радиатор, рама велосипеда или ваша любимая кастрюля, не придется искать специализированную мастерскую и отдавать большие деньги. Теперь все можно спаять дома! Но так ли все надежно это соединение?

Соединение получается не хуже сварного. И уж точно надежней любой холодной сварки. Для достижения идеальных результатов нужна практика. Потратьте немного времени и потренируйтесь на любых обрезках алюминиевых труб и результат не заставит себя ждать.

Для сварки мне понадобилось:

Проволоку я заказал на Aliexpress. Это трубчатый припой в сердечнике содержит флюс. Стоит она не дорого. За 20 прутков, длинной 50 см и толщиной 2 мм, я отдал 4,90 баксов.

Горелку я покупал у себя в магазине, но можно также заказать в Китае. Мне попалась горелка, предназначенная специально для пайки низкотемпературными припоями. Температура нагрева 1300 градусов Цельсия. Горелку покупал за 8 долларов.

Пайка алюминия своими руками

Прежде чем паять сломанную деталь, настоятельно советую попрактиковаться на обрезках трубок. Вам нужно научиться понимать, когда деталь достаточно прогрелась что бы ее можно было паять и в тоже время, нужно не перегреть деталь. Иначе ее можно пропалить.
Я тренировался на обрезке трубки 8 мм. Сделал 2 пропила и принялся варить. Первая попытка не удалась. Я перегрел деталь и пропил превратился в крупную дыру.

Вторая попытка была удачнее. Правда остались небольшие наплывы на трубке. При желании, их можно легко зачистить наждачной бумагой.

Теперь попробую более сложный вид спайки. Попробую спаять 2 трубки. Для этого разрезал трубку под углом и зафиксировал в тисках.

Если вы слабо прогреете деталь, то припой не будет растекаться, а будет собираться в шарики.

Припой растекся по шву и получилось прочное соединение. Осталось прогреть нижний шов.

После сварки я зачистит угол от остатков флюса и наплывов алюминия. Получилось достаточно красивое соединение.

Теперь проверю на прочность.

Трубку удалось разорвать. Нижний шов я прогрел слабо, а вот верхний оказался крепким орешком. Трещина пошла не по шву, а ушла в сторону.

Дальше попробую заварить профильную алюминиевую трубу. Стенки у нее толще чем у предыдущей трубки, поэтому прогревать ее нужно дольше.

Я слабо прогрел профиль и поспешил нанести припой. В результате получились вот такие страшные наплывы.

Тогда я увеличил мощность горелки и еще немного прогрел припой. И вот тогда он весь растекся по детали и заполнил пропил.

Из-за большого количества припоя, внутри трубки, получились наплывы в углах.

Зачистил место пайки и вот, что получилось.

Шов получился отличный. Если зачистить более мелкой наждачкой, то он станет практически незаметным.
Напоследок, решил попробовать запаять стальные винт и гайку.

Соединение оказалось очень прочным.

Я попробовал открутить гайку пассатижами. В итоге только слизал всю резьбу болта, а гайка так и не сдвинулась с места.

При пайке я заметил, что по цвету пламени можно определить прогрелась деталь или нет. Пламя у горелки синего цвета, а когда деталь прогревается, пламя становится красным. В этот момент лучше всего наносить припой.
Способ мне очень понравился. Лично я, когда узнал о таком простом и доступном способе пайки был невероятно удивлен. Появились новые задумки для моих самоделок.
Берите способ на вооружение и пользуйтесь друзья! До новых встреч!

Смотрите видео

алюминиевые припои и флюсы, паяльник или газовая горелка

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.

Металл алюминий

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

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

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.

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

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.

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 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

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.

Пайка алюминия и его сплавов

Рекомендуем приобрести: Установки для автоматической сварки продольных швов обечаек — в наличии на складе! Высокая производительность, удобство, простота в управлении и надежность в эксплуатации. Сварочные экраны и защитные шторки — в наличии на складе! Защита от излучения при сварке и резке. Большой выбор. Доставка по всей России! Алюминий и его сплавы находят широкое применение для изготовления паяных конструкций в авиационной, электротехнической, радиотехнической и ряде других отраслей промышленности. Особенности пайки алюминиевых сплавов определяются такими факторами, как высокая стойкость оксидной пленки, низкая температура солидуса большинства промышленных алюминиевых сплавов, высокая теплоемкость алюминия. Алюминий, обладая большим сродством к кислороду, образует стойкий оксид Аl2O3, находящийся на его поверхности в виде плотной и прочной пленки. Состав и структура оксидных пленок на поверхности алюминиевых сплавов зависят от состава последних. Так, на поверхности алюминиево-магниевых сплавов присутствует смесь оксидов Аl 2O3 и MgO. При пайке алюминиевых сплавов оксиды удаляют с помощью флюсов, в вакууме с добавлением паров магния, трением и ультразвуком. Кроме того, разработаны способы пайки контактным плавлением, а также по защитным и барьерным покрытиям и др. Для высокотемпературной пайки алюминиевых сплавов в качестве флюсов применяют смеси солей хлоридов щелочных и тяжелых металлов с добавками фторидов металлов. Пайку алюминия с указанными флюсами производят припоями на основе алюминия типа силумин, 34А, П425А, В62 и др. Зазор при флюсовой пайке должен быть не менее 0,1…0,25 мм. Высокотемпературная флюсовая пайка алюминия и его сплавов может производиться с применением газопламенного, печного, индукционного и контактного нагрева, а также путем погружения в расплавы флюсов. Для пайки алюминиевых деталей применяют бензовоздушные и газовоздушные горелки. Ацетилено-кислородное пламя непригодно, так как снижает активность флюсов. Для пайки ажурных тонкостенных конструкций из алюминиевых сплавов хорошие результаты обеспечивает печной нагрев. Скорость нагрева для пайки зависит от толщины стенок соединяемых деталей. Температуру печной пайки с применением припоя 34А и флюса 34А поддерживают 550…560 °С; при пайке эвтектическим силумином — 580…600 °С. Применение флюса 34А при печном нагреве опасно ввиду возможности значительного растворения паяемого металла цинком, выделяющимся из флюса; в случае пайки тонкостенных деталей это может привести к сквозному проплавлению. Лучшие результаты дает применение флюсов, в которых хлористый цинк заменен на хлористое олово, хлористый кадмий или хлористый свинец. Это приводит к резкому снижению растворения паяемой поверхности металлом, выделяющимся из флюса. Пайка в солевых ваннах отличается высокой производительностью В связи со значительной температурой пайки (580…620 °С) этим способом паяют сплавы с высокой температурой ликвидуса — АД1, АМц и др. Припои должны быть заранее нанесены на паяемые поверхности в виде покрытия или плакирующего слоя (пайка пластинчатых теплообменников). В случае пайки в солевых расплавах состав флюсовой ванны не должен содержать активных хлоридов типа ZnCl 2 из-за сильного растворения в них паяемого металла. Для нормальной работы ванны необходимо тщательное удаление из расплава влаги и солей тяжелых металлов. Для этого солевую ванну обезвоживают алюминием при температуре около 600 °С. Еще более высокой степени очистки удается достигнуть применением порошка сплава, состоящего из 30 % Аl  и 70 % Mg. При подготовке поверхности изделий из алюминиевых сплавов к пайке рекомендуется после обезжиривания поверхностей производить их травление в 7…10 %-ном растворе едкого натра при 60 °С с последующей промывкой в холодной воде и обработкой в 20 %-ном растворе азотной кислоты, после чего следует тщательная промывка в проточной горячей и холодной воде и сушка горячим воздухом. Пайку рекомендуется производить не позже чем через 2-3 суток после травления. При пайке погружением в расплав флюса необходим предварительный подогрев изделий до 400…500 °С. Сборку изделий под пайку производят с помощью специальных приспособлений, не взаимодействующих с солевыми расплавами. Приспособления изготовляют из коррозионно-стойких сталей, инконеля, керамики. Своеобразной разновидностью флюсовой высокотемпературной пайки алюминия и его сплавов является реактивно-флюсовая. Флюсы-пасты для этой цели, как правило, содержат до 90 % активных хлоридов. При использовании таких паст наблюдается заметная эрозия основного металла. Для избежания указанного недостатка пайку производят погружением в солевую ванну, в состав которой вводят небольшое количество (в сумме до 1 %) активныххлоридов типа хлористого цинка, хлористого олова, хлористого кадмия и др. В связи с тем что остатки флюсов чрезвычайно коррозионно-активны, особенно при эксплуатации паяных соединений в электропроводящих средах, необходимо сразу же после пайки изделия подвергать тщательной обработке с целью удаления остатков флюсов; с этой целью их промывают в горячей и холодной проточной воде с последующей обработкой в 5 %-ном растворе азотной кислоты или в 10 %-ном растворе хромового ангидрида Однако флюсы могут оказаться и внутри паяного шва, и такая обработка не устранит опасности возникновения очагов коррозии. В этом заключается основной недостаток флюсовой пайки алюминиевых сплавов. Прочностные характеристики паяных соединений при применении наиболее распространенных припоев приведены в табл. 10. 10. Прочность паяных соединений из алюминиевых сплавов Низкотемпературную пайку алюминия и его сплавов припоями на основе олова можно осуществить с применением флюсов на основе высококипящих органических соединений типа триэтаноламина с добавками в качестве активных компонентов борфторидов кадмия и цинка. Применение этих флюсов хотя и обеспечивает удаление оксида алюминия при пайке, но в промышленности они не нашли широкого распространения, так как не обеспечивают получения надежных и герметичных соединений. Кроме того, компоненты легкоплавких припоев в паре с алюминием образуют коррозионно-нестойкие соединения вследствие большой разности нормальных электродных потенциалов. Такие соединения не способны работать в коррозионно-активных средах. Указанные недостатки и затруднения исчезают при использовании технологических покрытий под пайку. В качестве таких покрытий при низкотемпературной пайке алюминия принято использовать медь, никель, серебро, цинк и т.п. Покрытие может быть нанесено электролитически, химически, термовакуумным напылением и другими способами. Наиболее высокое качество сцепления покрытия с основным металлом и коррозионную стойкость паяных соединений обеспечивает применение никельфосфорных покрытий, наносимых на поверхность алюминия химическим способом из специальных гипофосфитных растворов. Оптимальная толщина покрытия 17…25 мкм. После нанесения покрытия деталь подвергают термической обработке в защитной среде (аргон или вакуум) при 200 °С в течение 1 ч, что приводит к повышению прочности сцепления покрытия с поверхностью паяемого металла. Пайка по покрытию легкоосуществима оловянно-свинцовыми припоями с применением канифольно-спиртовых флюсов или флюсов на основе водных растворов хлористого цинка. Коррозионная стойкость таких соединений намного выше стойкости соединений из алюминия, выполненных без защитных покрытий. Соединения из сплавов АМц и Д16. выполненные по никельфосфорному покрытию припоем ПОС61, обеспечивают σср = 30…50 МПа. После годичных испытаний в 3 %-ном растворе поваренной соли прочность соединений снижается лишь на 15…18 %. Коррозионная стойкость соединений, выполненных по медному покрытию, особенно в коррозионно-активных средах, гораздо ниже, чем, по никельфосфорному покрытию; коррозионная стойкость повышается при пайке по цинковым покрытиям и, в частности, по слою цинкового сплава, содержащего 5 % Аl. Слой нанесен на поверхность алюминия методом горячего плакирования. Пайку по цинковому покрытию рекомендуется вести припоем типа ПОСК51 с удалением оксидных пленок механическим способом или с помощью флюса на основе эвтектики NaOH-KOH, вводимой в количестве до 20 % в глицерин. Бесфлюсовую высокотемпературную пайку алюминия можно осуществить в вакууме, в газовых средах без применения защитных покрытий (контактно-реактивным методом). В качестве припоя применяют кремний, медь или серебро, которые наносят на алюминий гальванически, термовакуумным напылением или методом горячего плакирования. Высокое качество паяного соединения получают при пайке в вакууме 10-3 Па и толщине покрытия 10…12 мкм. Пайку алюминия припоями типа силумин осуществляют в специальных газовыхсредах: смесях аргона с парами магния. Такая атмосфера способна при 550…580 °С восстанавливать оксид алюминия и обеспечивать смачивание паяемой поверхности припоями типа силумин. При пайке алюминиевых сплавов в атмосфере паров магния последний переходит из газообразной фазы в расплав. Предел прочности на срез соединений сплава АМг6, выполненных этим способом, 352…358 МПа, а для сплава АМц — 115…125 МПа. Коррозионная стойкость получаемых соединений намного выше, чем при флюсовой пайке. Пайку в защитной атмосфере можно осуществить при использовании самофлюсующих припоев [например, составов (в %): 3 — 15 Si; 0,4 — 1,0 Mg; Аl — остальное, или 7,5-13 Si; 0,3 Сu; 0,1 Mg; 4,5 Р; 0,1 — 3,0 металлов из группы Ni и Со; 0,2 Zn; 0,5 Mn; Аl -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 луженой поверхности припоем П200А. Лужение производят механическим способом; толщина слоя 0,03…0,05 мм на сторону. Нагрев под пайку рекомендуется производить в печи в потоке аргона или на воздухе индукционным способом. Прогрессивные способы пайки в вакууме и инертных средах значительно вытеснили пайку с применением флюсов. Пайку в вакууме осуществляют в специальных печах при разрежении 1 * 10-3 Па (в этом случае в камере пайки содержится 3 * 10-7 г/м3 кислорода и 2 * 10-8 г/м3 паров воды). В процессе нагрева с изделия и с внутренней поверхности печи происходит десорбция паров воды и кислорода, что значительно ухудшает состав среды. Для улучшения состава атмосферы применяют распыляемый геттер — магний. При пайке в вакууме с распыляемым геттером получают высококачественные паяные соединения. Недостатком этих печей и способа является сложность удаления после пайки магния, конденсирующегося на стенках печного пространства, нагревателях и теплоотражающих экранах, а также длительность цикла нагрева изделия. Альтернативой способу пайки в вакуумных печах, имеющих внутри камеры экраны и нагреватели, является пайка в аргоне в печах с аэродинамическим подогревом. Внутри рабочей камеры этих печей нет традиционных экранов и нагревателей, а нагрев в них осуществляют вращающиеся колеса с лопатками, и он происходит за счет диссипации энергии газа при его вихреобразовании на лопатках специального профиля. Примером использования такого способа нагрева является агрегат, созданный в ОАО «Криогенмаш» для бесфлюсовой пайки алюминиевых изделий в аргоне. Агрегат состоит из термобарокамеры со встроенными аэродинамическими нагревателями (АДН), систем очистки аргона и подачи его в камеру, вакуумирования, контроля и управления процессом пайки и средств загрузки и выгрузки изделия. Рабочая камера агрегата объемом 40 м3 представляет собой гладкий стальной толстостенный цилиндр, внутри которой нет экранов, поэтому она легка и доступна для очистки от конденсирующихся компонентов. Перед напуском каталитически очищенного аргона камера вакуумируется до разрежения 10-3 Па; нагрев камеры до температуры 635 °С с градиентом по газу 3…5 °С осуществляется тремя встроенными АДН общей мощностью 450 кВт. Аэродинамические колеса, вращающиеся с переменной частотой (500, 1000, 1500 об/мин), позволяют регулировать интенсивность нагрева. Теплоотдача от газа к изделию осуществляется путем интенсивной конвекции сильно турбулизированного потока газа, а также теплопроводности по элементам конструкции. По сравнению с вакуумной пайкой, при сопоставимых габаритах и показателях качества изделий, пайка в среде аргона за счет сокращения термического цикла (интенсивный нагрев в газе и выгрузка изделия при 400 °С) является более производительной (на 20 %), менее энергоемкой (на 30 %), а конструкция камеры пайки, не содержащей экранов, облегчает очистку камеры от сконденсированного магния. Качество паяных соединений из алюминиевых сплавов зависит как от выбора эффективного способа предварительной подготовки поверхностей деталей к пайке, включающего удаление жировых загрязнений и «старых» оксидных пленок, так и от состава газовой среды, в которой производится пайка. Для подготовки поверхностей деталей к пайке распространение получили в основном два способа: травление в щелочных растворах и в растворах кислот. Однако эти способы подготовки поверхности нельзя отнести к экологически чистым. Между тем в настоящее время созданы универсальные кислотные и щелочные очищающие средства, представляющие собой водорастворимые, нетоксичные, взрывопожаробезопасные, полностью биоразлагаемые жидкости широкого спектра применения, в составе которых присутствуют поверхностно-активные вещества и компоненты, способные удалять с поверхностей алюминиевых сплавов жировые загрязнения и оксидные пленки. Такие средства в виде концентратов производит, например, российская компания «ЕСТОС». Продукция компании сертифицирована, по гигиеническим показателям допущена к производству на территории России в качестве очищающих средств, в промышленности и в быту. Активность растворов очистителей на основе ортофосфорной кислоты, например ЕС-очиститель фасадов ФФ (ЕС — ФФ), начинается с 10 %-ной концентрации. В отличие от широко распространенных кислотных и щелочных способов подготовки поверхностей деталей обработка в растворе ЕС — ФФ производится при значительно меньшей потере металла (7,0 мкм/мин в NaOH и 0,09 мкм/мин в очистителе ЕС — ФФ). Раствор ЕС — ФФ сохраняет высокую активность после обработки не менее 1,0 м2 на 1 л раствора без корректировки состава. При пайке в вакуумных печах с разрежением в камере пайки 1 * 10-3 Па газовая среда содержит 3 * 10-7 г/м3 кислорода и 2 * 10-8 г/м3 паров воды. При пайке в аргоне содержание паров воды и кислорода на 2-3 порядка выше, что неблагоприятно для пайки Аl-сплавов. Так, в аргоне высшего сорта по ГОСТ 10157-79 содержится 7 * 10-4 г/м3 кислорода. При пайке алюминиевых сплавов припоями типа силумин в таком непроточном аргоне качественных соединений не образуется. Это еще связано и с непрерывным ухудшением атмосферы в процессе пайки за счет термической дегазации паров воды и кислорода с поверхностей изделия, камеры и приспособления. Улучшить состав газовой среды в данном случае можно за счет предварительного и промежуточного вакуумирования камеры до 1 * 10-3 Па, подогрева изделия с приспособлением, дополнительной осушки аргона от паров воды и кислорода и применения нераспыляемого геттера — пористого титана. Например, в процессе пайки в аргоне высокой чистоты (ТУ 6-21-1279) при использовании названных приемов среда для пайки улучшается на порядок и содержит 6 * 10-4 г/м3 кислорода и 1 * 10-4 г/м3 паров воды. Однако в аргоне при пайке сплава АМц эвтектическим силумином даже в такой среде не удается получить стабильное качество соединения. Условия пайки существенно улучшаются, если в паяемом металле или припое содержится магний в количестве не более 1 %. При нагреве в атмосфере аргона алюминиевых сплавов, легированных магнием, магний практически не испаряется, а диффундирует к поверхности детали и способствует разрушению оксидной пленки и улучшению растекания припоя. В результате технологический процесс, включающий каталитическую очистку аргона, двукратное вакуумирование камеры, использование нераспыляемого геттера, ампулирование изделия и подготовку паяемых поверхностей экологически чистыми растворами, реализован при пайке крупногабаритных пластинчато-ребристых теплообменников (ПРТ) длиной 3000 мм и сечением 850 х 1100 мм. Пайка производится при температуре 605 ± 5 °С. Общее время цикла составляет 22 ч. Конструктивно ПРТ представляет собой паяный пакет из проставочных листов толщиной 1…1,5 мм и гофрированной насадки, выполненной из ленты толщиной 0,2…0,7 мм. Припоем служит эвтектический (11,7 % Si) или близкий к эвтектическому силумин, которым с обеих сторон на толщину 80…120 мкм плакирован проставочный лист. Количество припоя, наносимого на паяемые поверхности, должно быть расчетным, поскольку при недостаточной толщине плакированного слоя снижаются качество и прочность соединений, а при избыточной возможно растворение тонкостенных элементов. При пайке крупногабаритных конструкций ПРТ применение сплавов, содержащих магний, для тонкостенной насадки (0,15…0,3 мм) недопустимо, так как проникновение припоя по границам зерен приводит к полной потере ее устойчивости. Поэтому насадку изготавливают из сплава АМц, в качестве материала для брусков используют сплав АД31, содержащий магний, а для проставочных листов применяют сплав АМц, плакированный эвтектическим силумином. Известны способы низкотемпературной пайки без применения флюсов, такие, как абразивная пайка или пайка трением. При этом способе пайки оксидную пленку с поверхности алюминия можно удалить шабером, металлическими щетками, частицами абразива; помогают удалению оксида и первичные твердо-жидкие кристаллы, находящиеся в расплаве припоя. Для лужения алюминия применяют также абразивные паяльники, у которых рабочая часть представляет собой стержень из частиц припоя и абразива. Операция пайки осуществляется уже после абразивного лужения обеспечением 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 изделия с толщиной стенок менее 0,5 мм. Применим также способ абразивно-кавитационного лужения. При этом способе 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; σв = 30…50 МПа. При пайке луженой поверхности чистым галлием с последующей термической обработкой σв = 28…38 МПа. Паяные швы выдерживают ударные, вибрационные и термоциклические нагрузки, обеспечивают вакуумную плотность не ниже 1 Па и имеют удовлетворительную коррозионную стойкость. Применяют пайку алюминия цинковыми припоями по серебряному покрытию, нанесенному на поверхности пайки предпочтительно термовакуумным напылением с последующей термической обработкой. 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 следующем: в выборе флюса или газовой среды, обеспечивающей удаление оксидов с поверхностей столь разнородных материалов; в образовании хрупких соединений из-за возникновения интерметаллидов в зоне шва; в наличии большой разности ТКЛР алюминия и перечисленных материалов. Первые две задачи успешно решаются предварительным нанесением на поверхности соединяемых материалов защитных металлических покрытий. Пайку алюминия с медью можно осуществить по никелевому покрытию, нанесенному на алюминий химическим способом. Пайку производят в водороде припоем состава (в %): 49 Ag, 20 Сu, 31 In; температура пайки близка к температуре плавления алюминия. Пайка алюминия с медью и ее сплавами может быть также осуществлена нанесением защитных покрытий типа цинка, серебра и их сплавов 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-Cu. Такие паяные соединения могут быть использованы только в ненагруженных конструкциях. Соединение алюминия со сталью, в том числе и с коррозионно-стойкой, облегчается при предварительном лужении поверхности стальной детали легкоплавкими оловянисто-свинцовыми 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 — заданного предела). Пайка алюминия с титаном возможна только по слою алюминия или олова, нанесенному на поверхность титана путем горячего лужения. См. также:

методов пайки алюминия | Superior Flux & Mfg. Co.

На этот раз это статья, опубликованная в майском выпуске журнала Welding Journal за 2018 год и озаглавленная «Методы пайки алюминия». Спасибо Уильяму «Биллу» Эйвери, эксперту по соединению металлов в Superior Flux, и доктору Иегуде Баскину, президенту Superior Flux, за еще одну хорошо написанную и информативную статью.

Мы даже не можем сосчитать, сколько раз люди говорили нам: «Я не знал, что вы можете паять алюминий!» Если это похоже на вас, или если у вас есть вопросы по пайке алюминия, сделайте себе одолжение и прочтите статью «Методы пайки алюминия».Вы узнаете, что можно паять алюминий . Конечно, это будет не так просто, как паять, скажем, медь или даже сталь. Но, если вы ознакомитесь с ключевыми моментами пайки алюминия, изложенными в статье, то вы узнаете, как эффективно паять алюминий.

И нет лучшего времени, чем сейчас, чтобы научиться паять алюминий. Все больше и больше компаний исследуют пайку алюминия в самых разных областях, от автомобилей, электроники, радиаторов, систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха и др.Алюминий легче и дешевле, чем медь, и во многих случаях он достаточно теплопроводен, как термически, так и электрически, чтобы медь работала за свои деньги. А пайка алюминия с его высокими температурами не так проста, как пайка алюминия.

Самое лучшее во всем этом то, что мы видим только начало восходящей звезды пайки алюминия.

Итак, вот что говорится в статье «Методы пайки алюминия» как некоторые из ключей к пайке алюминия.

The Right Flux: Вам нужен алюминиевый паяльный флюс — флюс, специально разработанный для пайки алюминия. Тот факт, что флюс достаточно силен для пайки сплава, такого как нержавеющая сталь, не означает, что он будет работать с алюминием. Superior Flux предлагает самый широкий спектр флюсов для пайки алюминия на рынке, включая флюсы в форме геля, пасты, жидкости и паяльной пасты.

Правильный припой: Ваша цель при пайке — создать интерметаллическое соединение с алюминием.Определенные комбинации присадочных сплавов, такие как олово-цинк, олово-серебро, SN100C ™ и ALUSAC-35 ™, лучше подходят для создания этой специальной связи. Без интерметаллической связи вы можете получить что-то похожее на сустав, но без каких-либо «зубов». В ходе нового захватывающего исследования мы определили, что ALUSAC-35 ™ от Nihon Superior, пожалуй, единственный на рынке припой, который может эффективно паять алюминий и затем проходить испытания солевым распылением. И имейте в виду, что припой бывает разных форм: проволока, фольга, преформы и смешанный со специально разработанными флюсами в виде алюминиевой паяльной пасты.Наша порошковая проволока с алюминиевым флюсом (AFCW) — пионер в этой области, эффективная порошковая проволока с алюминиевым флюсом, которая бывает разных типов и диаметров. Наша линейка алюминиевых паяльных паст и паст для лужения является самой широкой на рынке. Наши химики постоянно работают над улучшением рецептур и работают с заказчиками в области пайки алюминия. Мы мыслим творчески, подбирая оптимальный вариант для конкретного приложения.

Тип или «серия» алюминия : Алюминиевые сплавы подразделяются на серии в зависимости от состава сплава и добавок.Некоторые алюминиевые серии легче паять, чем другие; а некоторые паять невозможно (пока!). Например, серии 1000 и 3000 (1XXX и 3XXX) легче паять, чем серии 6000. Алюминий 5000-й серии попал под удар. Когда его можно припаять, это можно сделать только предварительно залуживая поверхность алюминия. Также имейте в виду, что пайка алюминия с алюминием всегда является наиболее сложной задачей. Но при пайке алюминия к более удобному для пайки металлу, например, к меди, вы получаете преимущество.

Think HEAT! Алюминий требует тепла для приема припоя, обычно до температуры 300 ° C или более. И вы хотите измерять температуру алюминия, а не вашего источника тепла. Алюминий — отличный теплоотвод, поэтому источник тепла должен быть еще выше, чтобы алюминий нагрелся до нужной температуры. Пайка алюминия не похожа на пайку меди; недостаточно просто нагреть и расплавить припой. Даже при правильной комбинации флюса и припоя вы не добьетесь пайки, если алюминий недостаточно горячий, чтобы принять припой.В дополнение к этому, он должен достичь этой температуры в течение определенного периода времени (обычно менее 8 минут), иначе поток будет израсходован, не выполнив своей работы. К счастью, существует множество методов нагрева, таких как духовки, индукционные печи, горелки, электрические плиты и т. Д., Которые помогут вам достичь нужной температуры в пределах допустимого диапазона.

Не пугайтесь своего проекта по пайке алюминия!

Прочтите статью, ознакомьтесь с другими нашими алюминиевыми флюсами или свяжитесь с нами по вопросам, связанным с пайкой алюминия.

Наши исследования в области практической пайки алюминия, пожалуй, самые передовые на рынке сегодня, и мы только начинаем. Ожидайте новых статей о пайке алюминия, а также о других новаторских областях пайки, пайки и сварки.

.

Флюсы для пайки и лужения алюминия

Пожалуйста, ознакомьтесь со следующими статьями по пайке алюминия:
Паяльная паста для алюминия (IMAP Thermal Management Workshop — Пало-Альто, Калифорния, 2011)
Пайка алюминия (Международная конференция по пайке и пайке SME — Орландо, FL, 2009)

Superior № 1260 — флюс для пайки алюминия общего назначения, имеющий консистенцию и цвет медового цвета. Это высокоактивный, органический продукт, не содержащий хлоридов.Разработан для пайки клемм алюминия с алюминием, алюминия с медью, алюминия с латунью и алюминия с гальваническим покрытием. Остатки после пайки растворимы в воде и должны быть удалены после пайки. Superior No. 1260 может также использоваться для соединения алюминия с трудно поддающимися пайке металлами, такими как нержавеющая сталь, ковар или никель.

Superior № 1261 Флюс для лужения алюминия имеет эффективность № 1260 в жидкой форме. Идеален для лужения и пайки алюминиевых проводов, кабельных разъемов и пайки алюминиевых магнитных проводов погружением.Остатки после пайки растворимы в воде и должны быть удалены после пайки.

Посмотрите Superior № 1261, который мы использовали в нашем видео на YouTube «3 метода пайки нержавеющей стали на печатную плату».

Superior № 1265 Флюс для алюминиевой пасты был разработан для применений, где требуется адгезия пастообразной формы. № 1265 можно точно дозировать и намазывать. После нанесения флюс для алюминиевой пасты прилипает к желаемому месту, не растекаясь и не капая. Остатки после пайки растворимы в воде и должны быть удалены после пайки.

Superior № 1280 — это вязкий высокотемпературный алюминиевый флюс для пайки, разработанный для цинк-алюминиевых припоев, который может использоваться при пайке горелкой. № 1280 используется для пайки алюминия, меди, латуни и металлических клемм. № 1280 может также использоваться для соединения алюминия с трудно паяемыми металлами, такими как нержавеющая сталь, никель и ковар. Остатки после пайки растворимы в воде и должны быть удалены после пайки. В тех случаях, когда нельзя использовать воду, для удаления остатков после пайки можно использовать метиловый или изопропиловый спирты.

.

Пасты для прямой пайки и флюсы для алюминиевых радиаторов

Следующие варианты доступны для пайки радиаторов

Superior AL26-Series Aluminium Solder Paste — это универсальное решение для пайки алюминия. Он имеет как алюминиевый флюс, так и припой. Доступные сплавы включают 99,3Sn / 0,7Cu, 96,5Sn / 3,5Ag, 99Sn / 1Ag, SAC-305 и SN100C. Эта паяльная паста для алюминия демонстрирует отличные характеристики пайки при соединении алюминия с алюминием, никелированных поверхностей, меди и латуни.Если приложение требует точного дозирования, эта паста идеальна. Эту паяльную пасту также можно использовать для теплоотводов, когда медные трубы не встроены в алюминиевые радиаторы. (См. AL261-143-75 для приложений с радиаторами, где медные трубы встроены в алюминиевый радиатор). Остатки флюса растворимы в воде и должны быть смыты после пайки. Наша паяльная паста для алюминия создает настоящую межметаллическую связь между припоем и алюминиевой подложкой. Это означает, что полученный шов менее хрупкий.

Superior AL26-143-75 содержит запатентованный припой, специально разработанный для прямой пайки радиаторов. Он паяется при температуре ниже 200 ° C, защищая медные трубы, встроенные в радиатор. Что наиболее важно, Superior AL26-143-75 позволяет выполнять прямую пайку алюминия с алюминием или алюминия с медью при изготовлении радиатора, избавляя от необходимости покрывать теплоотводы. Устранение гальванических покрытий не только приводит к значительному снижению затрат, но и устраняет связанные с этим опасные химические вещества из рабочей среды.Остатки после пайки растворимы в воде и должны быть удалены после пайки.

Superior № 1260 — флюс для пайки алюминия общего назначения, имеющий консистенцию и цвет медового цвета. Это высокоактивный, органический продукт, не содержащий хлоридов. № 1260 разработан для пайки соединений алюминий-алюминий, алюминий-медь, алюминий-латунь и алюминий с металлическими клеммами. № 1260 эффективно используется с фольгой для припоя в теплоотводах. Остатки после пайки растворимы в воде и должны быть удалены после пайки.Superior No. 1260 также может использоваться для соединения алюминия с трудно поддающимися пайке металлами, такими как нержавеющая сталь, ковар или никелевые сплавы.

Superior № 1261 флюс для лужения алюминия обеспечивает эффективность № 1260 в более жидкой форме. Он эффективен для теплоотвода, лужения проводов, пайки кабельных разъемов, а также для пайки алюминиевых магнитных проводов погружением. Остатки после пайки растворимы в воде и должны быть удалены после пайки.

Superior No.Флюс с алюминиевой пастой 1265 был разработан для применений, где требуется пастообразный флюс вместо жидкого. Superior No. 1265 можно точно дозировать с помощью шприца или системы и распределять оттуда. В радиаторах № 1265 может использоваться в тандеме с преформами или фольгой для припоя. После нанесения флюс из алюминиевой пасты прилипает к желаемому месту, не растекаясь и не капая. Остатки после пайки растворимы в воде и должны быть удалены после пайки.

.