Как спаять медь и алюминий
Паяем алюминий и медь обычной горелкой.
- Перейти в магазин
Характеристики.
Диаметр: 2,0 мм, длина: 500 мм
Мягкий припой ISO 3677:
B-Zn98Al 381-400
Примерный состав (вес %): 2,4 Al – остальное Zn
Температура плавления ºС: 430-440
Рабочая температура ºС: 440
Прочность на разрыв (МПа): До 100 (Al)
Плотность (г/cм3): 7,0
Распаковка и внешний вид.
Белый пакет
Внутри зип-пакет с проволокой и инструкцией
Диаметр 2 мм, длина 3 метра. Немного жестче, чем алюминиевый пруток такого же диаметра.
Сделан в виде трубки, в центре которой можно разглядеть флюс. При многократном сгибании лопается вдоль.
Инструкция простая — греть поверхность и натирать припоем.
Переходим к практике.
Для начала проверил температуру плавления. При 360 ºС размягчается, но не очень текуч, а вот при 400 плавится как олово, так что температура плавления действительно ниже, чем у Castolin 192FBK.
Далее возьмем алюминиевую трубку, отпилим кусок и попробуем частично запаять
И что-то идет не так. Припой собирается в шарики и скатывается по поверхности. Я встречал множество гневных отзывов от людей, получившись подобный результат, мол проще оплавить деталь, чем запаять щель в ней.
Но нужно понимать, что флюс хоть и защищает от окисления, но не снимает многолетнюю оксидную пленку, так что обязательно необходимо зачистить поверхность, после чего процесс идет как по маслу
Из-за флюса поверхность мутнеет.
Немного потер щеткой. Довольно неплохо, при желании можно снять лишнее.
Деталь хорошо прогрелась, та что припой протек и с внутренней стороны стыка.
Тестируем. При нормальной сварке разрыв не должен происходить по шву, так и получилось
Крупнее справа
И слева. Тут видно, что трубка начала рваться над швом.
Помимо алюминия можно паять и медь.

Вид немного портит мутная пленка, но она легко убирается
Снизу так же хорошо протекло
Но соединение получается не такое прочное, как при работе с алюминием. Не без труда, но трубку удалось оторвать, при чем можно разглядеть, что сорвало верхний слой, как будто припой въелся на десятую миллиметра. Даже подумал, что трубка с медным напылением, но потер поверхность щеткой и она снова приобрела медный блеск.
Итоги.
Заказал данный лот просто из интереса, но опыт получился занятным.
Температура плавления практически вдвое ниже температуры плавления алюминия, так что для работы хватит температуры обычной газовой горелки и риск оплавить деталь сводится к минимуму.
Шов получается довольно прочным, так что это неплохая альтернатива аргоновой сварке, особенно если нет других вариантов, а результат нужен вот прям сейчас.
Так же припой хорошо обволакивает поверхность, что позволяет легко устранять порывы трубок из цветных металлов и радиаторов в автомобилях, холодильном оборудовании. Правда у меня нет возможности проверить это под большим давлением, но 8 Атмосфер медная трубка из обзора выдержала. Запаивал торец и пропиленную щель сбоку.
При желании можно использовать его для надежной спайки толстых медных или алюминиевых проводников.
Но с крупными деталями может быть проблема. Во время прогрева места спайки, тепло будет отводиться на остальную часть корпуса, что заметно замедляет процесс и можно перегреть узлы, которые не должны перегреваться — втулки, сальники, прокладки.
Так же стоит упомянуть, что есть лоты с более низкой стоимостью, но в интернетах пишут, что «это обман и лучше данного образца в мире нет». Тем не менее я заказал еще пару в другом месте за $5, но что-то они не трекаются, может не получу их, но если доедут, сделаю небольшое сравнение — возможно и не стоит переплачивать.
Я не сварщик, так что извиняюсь если кого-то заденет моя терминология, старался объяснять «на пальцах» и просто хотел поделиться, вдруг кто-то как и я до некоторого времени не знал о существовании такого припоя )
Как всегда, приветствуется конструктивная критика в комментариях. Всем добра =)
Пайка алюминия с медью
Пайка алюминия всегда являлась достаточно сложным технологическим процессом, так как температура его плавления считается относительно низкой, а свойства соединения находятся на не самом высоком уровне. Пайка алюминия с медью становится еще более сложным и проблематичным процессом, так как медь туго плавится, хотя и нормально поддается пайке. Несмотря на сложность процесса, в нем периодически возникает потребность в различных производственных сферах и даже в домашней обстановке. В нормальных условиях, без каких-либо дополнительных средств и со стандартными материалами, получить качественное соединение и не повредить при этом металл заготовки будет практически невозможно.
Пайка алюминия с медью своими руками
Пайка меди с алюминием требует особого подхода, так как тут даже стандартный припой для пайки алюминия окажется неэффективным. Стоит сразу отметить, что у алюминия именно с медью получается большая конфликтность, так как со сталью процесс спаивания лучше. Этим пользуются многие мастера при создании сложных соединений. Необходимость в такой пайке возникает как при соединении труб или других крупных деталей, так и при контактах проводов, что с технической стороны происходит легче, проще и быстрее, так как нет больших нагрузок на конечное изделие.
Пайка алюминия с медью своими руками в домашних условиях
Преимущества
- Позволяет сделать сложное соединение, которое требует технология эксплуатации;
- Существует несколько различных способов, как произвести процесс, которые заметно отличаются друг от друга;
- Дает мастеру большой опыт и возможность работы с любыми видами металла.
Недостатки
- Высокий процент брака после завершения процесса;
- Пайка алюминий-медь требует большого количества различных дополнительных материалов, многие из которых являются узкоспециализированными, без которых невозможно получить качественное соединение;
- Иногда необходимо подбирать стальные муфты того же диаметра, что и свариваемые трубы;
- Процесс пайки оказывается весьма дорогостоящим благодаря использованию флюсов, специальных припоев и других дополнительных средств;
- Многие из дополнительных расходных материалов находятся в трудном доступе, так как не относятся к распространенным и часто употребляемым;
- Далеко не каждый метод пайки из существующих оказывается подходящим для конкретного случая;
- Справиться с работой может только мастер с большим опытом и в домашних условиях это трудноосуществимый процесс.
Трудности пайки
Основная трудность пайки заключается в том, что металлические изделия из этих материалов не могут нормально соединиться, так как даже при схватывании припоя шов может треснуть даже при относительно небольшом механическом воздействии. Положение усложняется оксидной пленкой алюминия, которая обволакивает материал припоя, мешая нормальному соединению, а также не плавится от температурного воздействия. С этим может помочь в борьбе хорошая очистка и обработка растворителем с последующим нанесением специализированного флюса.
Пайка алюминия с медью
Работа с медью также получается не простой в данном случае. Ведь даже припой для пайки медных труб оказывается не совсем подходящим для такого процесса. Он является тугоплавким, что и требуется для такого металла. В то же время алюминий может иметь более низкую температуру плавления, что приведет к его прогоранию прежде, чем расплавится сам припой. Таким образом, пайка алюминия с медью твердым припоем оказывается достаточно проблематичной. Припой для плавки алюминия может не подойти для меди, так как оказывается слишком легкоплавким, но это уже более подходящий вариант, так как многие мастера, особенно при работе в домашних условиях, используют серебряные припои.
Возможные способы пайки алюминия с медью
Пайка алюминия с медью в домашних условиях и на производстве может проводиться следующими способами:
- Пайка с помощью муфты. В данном случае между металлами вставляется стальная часть, так что и медь и алюминий припаиваются с различных сторон стали более удобными способами, что помогает получить надежное соединение, так как со сталью и другими сплавами они взаимодействуют намного лучше, чем между собой.
- При использовании специальных припоев. Современные разработки, к примеру, как присадочный материал марки Castolin и специально разработанные флюсы к нему, помогают решать многие сложные вопросы. Большим недостатком такого способа является высокая стоимость расходных материалов и слабая распространенность.
Припой для сварки алюминия с медью
- Поверхностная пайка. В данном случае из алюминия делают раструб, чтобы в него могла войти медная трубка. Края этого раструба запаивают легкоплавкими припоями, захватывая большую часть поверхности медной трубы, чтобы увеличит площадь соединения.
Материалы и инструмент
Вне зависимости от того, необходима вам пайка алюминия с медью провода, трубы или листов, для этого понадобятся:
- Горелка (газовая или бензиновая) или паяльник, в зависимости от условий, в которых это все проводится;
- Припой, который будет подходить для выбранного способа, так как для пайки через стальную муфту требуются расходные материалы, которые будут рассчитаны на пайку со сталью;
- Флюс, подобранный под припой, чтобы улучшить взаимодействие с разными металлами;
- Стальная, или из какого-либо другого сплава, муфта, если выбран именно этот метод;
- Инструменты для фиксации заготовок и разделки раструба.
Пошаговая инструкция
- Осуществляется полная подготовка всех металлических изделий, которые будут принимать участие в пайке. Это включает разделку кромок, подготовку раструба, механическая обработка щеткой и растворителями, чтобы снять все имеющиеся налеты и образовавшиеся пленки.
- Затем детали надежно фиксируются, чтобы во время процесса не было ни какого движения и смещения.
- На следующем этапе следует обработать концы деталей флюсом.
- Далее уже можно приступать к непосредственному спаиванию. Если выбран метод через муфту, то сначала она припаивается к одной заготовке, к примеру, медной трубе. Потом нужно выделить время на остывание и проверку качества, чтобы не было трещин и щелей. Только после этого следует приступать к соединению со второй частью, которое осуществляется точно также, но с помощью других расходных материалов.
- После окончания процедур дать шву остыть и проверить полностью готовое изделие на отсутствие брака, прежде чем пускать его в эксплуатацию.
При выборе расходных материалов нужно обращать внимание на прочность получаемого соединения, что особенно важно при работе с трубами, которые эксплуатируются под давлением.»
Как паять алюминий оловом своими руками
Чем паять алюминий в домашних условиях
Пайка соединений проводов с припоем считается самым надежным методом соединения проводов и жил кабелей. Хорошо, если нужно паять только медные провода, которые легко облуживаются припоем. Не зря в электронике все вывода элементов медные, луженые.
Пайка алюминия в домашних условиях
После того как цельные провода и многожильные жилы кабелей облудят, их довольно легко соединять пайкой. А как паять алюминий оловом, если припой отторгается окисью алюминия. Как известно алюминий покрыт тонким слоем окиси, которая мгновенно образуется на алюминии при контакте с кислородом. Чтобы припой хорошо держался на алюминиевом проводе нужно снять окись алюминия, а затем лудить.
Для этой цели в качестве флюса существуют: паяльная кислота, специальные флюсы для алюминия, смесь канифоли с ацетоном. Все эти плюсы разрушают или затрудняют образование пленки окиси на алюминии. После применения данного типа флюса процесс лужение алюминия упрощается.
Необходимые инструменты для пайки алюминия оловом являются: электрический паяльник, острый нож, плоскогубцы для скрутки проводов, мелкий напильник для подготовки жала паяльника. Из материалов потребуется: припой ПОС 61 или ПОС 50, флюс для пайки алюминия Ф-64 или аналогичный, губка.
Пайка алюминия оловом и флюсом Ф 64
Флюс Ф 64 предназначен для пайки алюминия. Методика пайки не сложна. В первую очередь нужно снять изоляцию с проводов на 5 см. Изоляция снимается острым ножом под углом к проводу, чтобы не надрезать его. Надрезанный алюминий легко обламывается.
Инструменты и материалы для пайки алюминиевого провода
Далее нужно хорошо зачистить провод мелкой наждачной бумагой или острым ножом. Зачистив провод, его смачивают кисточкой с плюсом и острым ножом продолжают зачищать провод, но уже под флюсом. Таким образом снимают пленку окиси алюминиевого провода, не давая вновь окисляться на воздухе. Далее разогретым паяльником с припоем начинают лужение провода с его конца.
Если начать облуживать провод около изоляции, тогда можно ее подпалить. В этом случае потеряются изоляционные свойства провода. Провод облуживают паяльником, движениями вперед-назад, одновременно снимается окисная пленка с алюминия. Облудить провод ровно сразу не получится. Поэтому на не облуженные участки провода снова наносят флюс и горячим паяльником с припоем и движениями вперед-назад снимают участки оставшейся окисной пленки и обслуживают.
Таким образом покрывают припоем алюминиевый провод полностью. После лужения алюминиевый провод окунают в раствор соды (5 ст. л. на 200 гр. воды) и зубной щеткой смывают остатки флюса. В состав флюса входят активные кислоты, которые не только разъедают пленку, но и сам провод. Поэтому остатки флюса нужно смыть. Смыть его полностью не получится, так как он частично остаётся под припоем и въедается в провод.
Но хоть частично его нужно смывать. Медный провод не обслуживают флюсом Ф 64, лучше использовать раствор канифоли и спирта (50% на 50%). Кисточкой наносят жидкую канифоль на медный провод (предварительно зачистив его) и горячим паяльником обслуживают провод, начиная с конца. Жало паяльника должно быть ровным и чистым. Раковины на конце жала паяльника убирают мелким напильником.
А остатки сгоревшего припоя (шлака) вытирают губкой или тряпкой. Как только алюминиевый и медный провода облуженны, их скручивают пассатижами, кисточкой наносят жидкую канифоль и спаивают соединение, начиная также с конца. Если соединить алюминий без лужения припоем, то это соединение может нарушиться со временем. Соединение алюминия с медью представляет собой гальваническую пару, и при прохождении через него тока нагревает и разрушает соединение.
Таблица температурных режимов марок припоя
В результате место скрутки сильно нагревается и обугливается, что повышает пожароопасность. Оловянный припой нейтрален к алюминию, поэтому алюминиевые провода перед соединением с медью нужно лудить. Для пайки алюминиевых проводов хорошо подходят припой ПОС 61 и ПОС 50 с низкой температурой плавления 190 — 210С.
Пайка алюминия с медью оловом и канифолью
Пайка электрических проводов с помощью паяльной кислоты запрещена в ПУЭ. Это связано с тем, что эта кислота полностью не сгорает при пайке. В результате место соединения проводов со временем разъедается кислотой, образуются окиси, которые нагреваются при прохождении тока и могут вызвать возгорание изоляции. К таким кислотно содержащим флюсам относятся специальные флюсы для пайки алюминия, в том числе и Ф 64.
Так как же паять алюминий с медью, чтобы соединение было качественным и долговечным. По сложности метод лужения алюминия оловом и канифолью даже легче, чем лужение алюминия флюсом Ф 64. Но качество и надежность при лужении в канифоли будет высоким. При лужении алюминия в канифоли нужно сделать или подобрать низкую ванночку для жидкой канифоли (канифоль 60% и спирт 40%).
Флюсы для пайки алюминия
Заполняют ванночку жидкой канифолью так, чтобы провод утопал в ней с изоляцией на 5-10 мм. Очищенный от изоляции провод кладут в канифоль и острым ножом (удобно скальпелем) снимают плёнку окиси с алюминиевого провода, не вынимая его из ванночки. То есть под канифолью защищают провод по всей его длине со всех сторон. Под канифолью пленка на очищенных местах алюминиевого провода не образуется, так как нет соприкосновении с кислородом.
Теперь берут разогретой паяльник с припоем мощностью не менее 60 Вт и опустив его на оголенный и очищенный от окиси провод, у самой поверхности канифоли, понемногу прокручивают и вытаскивают уже облуженные участки провода. Суть метода заключается в том, чтобы провод облуживался у самой поверхности жидкой канифоли. Чтобы зачищенные участки провода от окиси не могли соприкасаться с воздухом.
Паяльник может быть временами погружен на 2-3 мм в канифоль. Немного облудив провод поднимите паяльник, чтобы он вновь нагрелся. Да в начале, будет много дыма, поэтому лучше учиться паять на улице или в помещении с хорошей вентиляцией. После нескольких попыток у вас выработается своя техника лужения и появится небольшой опыт.
Вы определитесь с положением паяльника, скорость лужения провода увеличится, то есть появится навык, и уменьшится количество дыма. Зато провод будет облужен идеально. Далее, как обычно, скручивают провода и так же паяют их небольшим количеством припоя.
Остатки канифоли на пропаянной скрутке проводов смывают кисточкой со спиртом. Недостаток такого метода — это невозможность пайки в труднодоступных местах. Для таких случаев, лучше использовать другие методы безопасных соединений алюминия с медью.
Пайка алюминия с медью
О трудностях при пайке алюминия хорошо известно. Но следующим уровнем по сложности и трудности получения качественного и достаточно надежного соединения является пайка изделий из двух таких конфликтных и различных по своим свойствам металлов – алюминия и меди.
Этот процесс сложный, затратный, с большой вероятностью брака в работе. Но потребность в таких соединениях есть и, следовательно, такая технологическая операция становится необходимой в производственной или бытовой сфере.
Сразу предупреждение – стандартный флюс и припой, подходящий для пайки алюминия, неэффективен для такой же операции с медью. На практике приходится получать соединения из литых заготовок, листового материала, труб и проводов. Последний вариант полностью отрицается электриками, так как даже при отличном качестве пайки, надежности соединения и контакта – это место навсегда останется самым ненадежным и опасным в электропроводке из-за склонности к электрохимической коррозии. Вместо пайки лучше применять переходники и зажимы из металлов, которые не «конфликтуют» ни с алюминием, ни с медью. Но вернемся к пайке.
- возможность осуществления сложного по технологии соединения;
- существование нескольких способов получения соединения деталей;
- получение работником ценного опыта при пайке технологически сложных соединений.
- для осуществления пайки необходимо наличие дополнительных, часто узкоспециализированных и дорогостоящих, материалов;
- специальные расходные материалы не так часто применяются – поэтому не являются распространенными и легкодоступными для их приобретения;
- с пайкой алюминий-медь справится только опытный мастер;
- в частном (бытовом) порядке такая пайка является трудноосуществимой;
- иногда требуется изготовление или подборка стальных переходных муфт; при использовании таких муфт возрастает количество применяемых расходников (для каждого металла нужен свой флюс и припой).
- оба металла имеют оксидные поверхностные пленки;
- медь является более тугоплавкой, что часто служит причиной преждевременного прогорания легкоплавкого алюминия в процессе работы;
- металлы имеют различные коэффициенты линейного расширения.
1. С использованием муфты
Этот способ основан на способности обоих металлов надежно и вполне качественно паяться со сталями. Именно к стальным переходным муфтам с разных сторон и припаивают стыкуемые заготовки.
2. С применением специальных припоев
Самый известный припой – Castolin192FBK – продается в виде прутка с сердечником из флюса. Это жидкоплавкий, низкотемпературный (380°С-430°С) припой с хорошими смачивающими свойствами на основе цинка и алюминия. Из-за низкой текучести он является отличным помощником для устранения больших трещин или отверстий.
3. Поверхностная пайка
Суть метода – увеличить площадь контакта соединяемых деталей с припоем, которая повысит прочность соединения на разрыв, излом, кручение. Сначала из алюминиевого края заготовки получают раструб (воронку), в который должна войти медная проволока или трубка. Края полученной воронки запаивают припоем, который, стекая, заполняет весь объем раструба. Таким образом, припой соединяет детали в единое изделие. Чем глубже воронка, тем больше поверхность соединения.
- Условия работы определяют выбор главного инструмента – паяльника или горелки.
- Припой. Он может быть специальным для непосредственной пайки алюминия с медью. При использовании муфт в работе понадобятся припои для каждого металла, подходящие для пайки их со сталью.
- Флюс, подходящий для используемого конкретного вида припоя.
- Муфта, если выбран данный вид соединения.
- Фиксирующие положение деталей инструменты и приспособления.
- Для поверхностной пайки – приспособление для возможности разделки раструба.
- Подготовительный этап, подразумевающий разделку кромок или, по необходимости, изготовление воронки-раструба.
- Механическая обработка кромок заготовок или концов проводов и трубок с обезжириванием и удалением окислов.
- Фиксация деталей перед пайкой.
- Обработка места стыка флюсом.
- Непосредственно пайка. Если для соединения выбрана муфта, то пайка производится поочередно с двух сторон. После пайки с одной стороны муфты и остывания, выполняется соединение с другой стороны и другими расходными материалами.
- После работы дать остыть стыковому шву. Остатки флюса нужно снять после окончания работы и остывания стыка.
- Проверить качество полностью готового изделия. При отсутствии брака считать его годным к эксплуатации.
- Нельзя допускать нагревания открытым огнем самого припоя в месте стыка.
- При пайке нагрев производится с разных сторон стыка с перерывами. Тепло от нагретого участка металла должно плавно перейти на сам стык.
- Начинайте прогревать с меди.
- Чем медленнее будет расти температура в месте пайки, тем выше вероятность получения качественного соединения.
- Работы производить с использованием вытяжки над местом пайки или хорошей вентиляции в рабочем помещении.
- Обязательно выполнять все требования по безопасному использованию электроприборов.
- Не нарушать правила пожарной безопасности, используя горячий инструмент и открытый огонь при пайке.
- Пользоваться специальными подставками для горячего инструмента.
- Удалить из рабочей зоны все лишние предметы и вещи, особенно легковоспламеняющиеся.
Как соединить медь с алюминием — чем лучше и надежнее.
Практически все уже знают, что алюминиевая проводка это наследие прошлого века, и ее обязательно нужно менять при ремонте квартиры. Мало кто проводит капремонт и забывает об этом.Однако случаются ситуации, когда ремонт проводится частично, и возникает крайняя необходимость соединить алюминиевый провод с медным или просто их нарастить, добавив несколько лишних сантиметров жилы.
При этом алюминий и медь не совместимы гальванически. Если вы их соедините напрямую, это будет что-то вроде мини батарейки.При прохождении тока через такое соединение, даже при минимальной влажности, происходит электролизная химическая реакция. Проблемы обязательно рано или поздно себя проявят.
Окисление, ослабление контакта, его дальнейший нагрев с оплавлением изоляции. Переход в короткое замыкание, либо отгорание жилы.
К чему может в итоге привести такой контакт, смотрите на фото.
Как же сделать такое соединение грамотно и надежно, чтобы избежать проблем в будущем.
Вот несколько распространенных способов, которые применяют электрики. Правда не все они удобны для работы в монтажных коробках.
Рассмотрим подробнее каждый из них и выберем наиболее надежный, не требующий последующего обслуживания и ревизий.
Здесь для соединения используется стальная шайба и болт. Это один из наиболее проверенных и простых методов. Правда получается очень габаритная конструкция.Для монтажа, закручиваете кончики проводов колечками. Далее подбираете шайбы.
Они должны быть такого диаметра, чтобы все ушко провода спряталось за ними и не могло контактировать с другим проводником.
Самое главное, как расположить колечко. Его нужно одевать так, чтобы во время закручивания гайки, ушко не разворачивалось, а наоборот стягивалось во внутрь.
Стальные шайбы между проводниками из разных материалов препятствуют процессам окисления. При этом не забывайте про установку гравера или пружинной шайбы.
Без нее контакт со временем ослабнет.
Дело в том, что безопасно соединять между собой можно металлы, у которых электрохимический потенциал соединения не превышает 0,6мВ.
Вот таблица таких потенциалов.
Как видите у меди и цинка здесь целых 0,85мВ! Такое подключение даже хуже чем прямой контакт алюминиевых и медных жил (0,65мВ). А значит, соединение будет не надежным.
Однако, несмотря на простоту резьбовой сборки, в итоге получается большая, неудобная конструкция, формой похожая на улей.
И запихнуть все это дело в не глубокий подрозетник, не всегда есть возможность. Более того, даже в такой простой конструкции многие умудряются напортачить.
Последствия себя не заставят ждать через очень короткое время.
Еще один способ — это применение соединительного сжима типа орех.Он часто используется для ответвления от питающего кабеля гораздо большего сечения, чем отпайка.
Причем здесь даже не требуется разрезание магистрального провода. Достаточно снять с него верхний слой изоляции. Некоторые нашли ему применение для подключения вводного кабеля к СИПу.
Однако делать этого не стоит. Почему, читайте в статье ниже.
Но опять же, для распаечных коробок орехи не подходят. Более того, и такие зажимы бывает, выгорают. Вот реальный отзыв от пользователя на одном из форумов:
Есть серия специальных зажимов, которыми можно стыковать медь с алюминием.Внутри таких клемм находится противоокислительная паста.
Однако споры о 100% надежности таких зажимов, тем более для розеточных, а не осветительных групп, не утихают до сих пор. При определенной укладке в ограниченном пространстве, контакт может ослабнуть, что неминуемо приведет к выгоранию.
Причем произойти это может даже при нагрузке ниже минимальной на которую рассчитаны Ваго. Почему и когда это происходит?
Дело в том, что когда сжимаются соединяемые проводники, между прижимной пластиной и местом контакта появляется небольшой зазор. Отсюда и все проблемы с нагревом.
Вот очень наглядное видео, без лишних слов объясняющее данную проблему.
Данный способ имеет один существенный минус. Большинство продаваемых колодок очень низкого качества.Некоторые исхитряются и чтобы избежать прямого контакта меди и алюминия, медную жилку припаивают сбоку такого зажима, а не вставляют во внутрь.
Правда клемму для этого придется разобрать. Кроме того, надежный контакт алюминия под винтом без ревизии, не живет очень долго.
Винтики каждые полгода-год нужно будет подтягивать. Частота ревизионных работ будет напрямую зависеть от нагрузки и ее колебаний в периоды максимума и минимума.
Забудете подтянуть и ждите беды. А если все это соединение запрятано глубоко в подрозетнике, то лезть туда каждый раз, не совсем удобное занятие.
Поэтому остается самый надежный из доступных способов – опрессовка. Здесь не будем рассматривать применение специализированных медно-алюминиевых гильз ГАМ, так как они начинаются от сечений 16мм2.
Для домашней же проводки, как правило наращивать нужно провода 1,5-2,5мм2 не более.
Рассмотрим наиболее распространенный случай, который встречается в панельных домах. Допустим, вам нужно запитать одну или несколько дополнительных розеток от уже существующего алюминиевого вывода в сквозной нише.
Для наращивания берете ГИБКИЙ медный провод сечением 2,5мм2. Это уменьшит механическое воздействие на алюминиевою жилу, когда вы будете укладывать провода в подрозетник.
Зачищаете концы медного провода. Далее, для такого соединения их нужно обязательно пропаять. Это исключит непосредственный контакт в гильзе меди и алюминия.
При этом перед пайкой флюсом снимите с жилы оксидный слой.
Сам процесс лужения заключается в окунании провода в специальное отверстие в паяльнике, заполненное оловом.
После остывания жилы остатки флюса удаляются растворителем.
Далее переходите к алюминиевым проводам, торчащим из стены. Аккуратно зачищаете их концы и также удаляете слой окиси.
Для этого можно воспользоваться оксидной токопроводящей пастой. Такая же паста используется при монтаже модульных штыревых систем заземления.
Она рассчитана на работу в любых условиях и исключает дальнейшее появление окиси на поверхности провода. Имейте в виду, что оксидная пленка может в последствии иметь сопротивление в несколько раз большее, чем сам алюминий.
И не удалив ее, вся ваша дальнейшая работа пойдет насмарку. Более того, температура плавления такой пленки достигает 2000 градусов (против примерно 600С у Al).
У некоторых возникнет логичный вопрос, а не продавится ли при опрессовке слой припоя на жиле? Тогда получается что все манипуляции по лужению будут напрасны.
Главное здесь правильно подобрать по сечению гильзу и матрицы инструмента для обжатия.
В этом случае мягкий припой как бы загерметизирует контактное пятно медноалюминиевого соединения. А без отсутствия доступа кислорода к этой точке, эрозии контакта наблюдаться не будет.
Будьте внимательны, при работе с алюминиевыми проводниками нужно действовать крайне осторожно, так как это очень ломкий материал. Одно неосторожное движение и облом жилы вам обеспечен.
После опрессовки необходимо заизолировать данное соединение клеевой термоусадкой.
Именно клеевой тип обеспечит 100% герметичность и предотвратит поступление кислорода к контактным местам. Чтобы не рисковать и не прожечь изоляцию, нагревать термоусадку лучше строительным феном, а не зажигалкой или портативной горелкой.
Полученный пучок проводов укладывать в подрозетник нужно с большой осторожностью, так как алюминий не любит резких перегибов.
Так как наращенные медные жили гибкие, то на концы этих проводников одеваете изолированные наконечники НШВИ.
Только после этого их можно смело заводить в клеммные колодки розеток и затягивать винты.
Безусловно, это не единственный способ наращивания алюминиевых проводов, но он является одним из самых простых (в отличии от сварки или пайки) и надежных (в отличии от скрутки).
Если же у вас есть малейшая возможность сменить целиком алюминиевую проводку, делайте это обязательно, не экономьте на своей безопасности.
Как спаять алюминий в домашних условиях, особенности пайки алюминия
Пайка алюминия — трудновыполнимый в домашних условиях процесс. Сложность объясняется свойствами металла, которые затрудняют соединение отдельных частей из алюминия с другими веществами. Соединять алюминий нужно с соблюдением специально разработанных технологий, обеспечивающих качество пайки. Значение имеет опыт мастера, соединяющего пайкой детали из алюминия.
Почему алюминий плохо паяется
Многие пробовали паять алюминий в домашних условиях и хорошо поняли: припой не хочет прилипать к поверхности деталей. Это происходит по причине образования на металле устойчивой оксидной пленки, которая имеет низкую адгезию к материалу припоя. Методы пайки алюминия в домашних условиях сводятся к борьбе с защитной пленкой.
В минералогии оксид алюминия называют корундом. Он состоит из прозрачных кристаллов, являющихся драгоценными камнями. Корунд имеет различную окраску, зависящую от примесей: хром придает красноватый оттенок, сапфир — синеватый. Окисная пленка обладает высокой прочностью и не поддается пайке. Ее необходимо удалить с поверхности и после этого начинать паять детали.
Как удалить оксидную пленку
Пленку с поверхности металла удаляют несколькими способами, наиболее эффективными являются химический и механический. Оба метода для работы требуют безвоздушной среды, в которой нет кислорода.
Химический метод основан на осаждении на поверхности заготовки цинка или меди путем электролиза. На место, подготовленное к пайке, наносят медный купорос в виде концентрированного раствора. К чистому участку металла прикрепляют минусовую клемму аккумулятора или другого источника питания. Один конец медной проволоки подключают к плюсовой клемме, другой опускают в раствор на поверхности алюминия. В результате электролиза медь или цинк тонким слоем оседает на алюминии и крепко к нему прилипает. Теперь можно производить пайку алюминия оловом.
Для удаления оксида используют масляную пленку. Для этого способа лучше брать масло синтетическое или трансформаторное с малым содержанием воды. Другие виды масел нужно подержать при температуре +150…+200°С, вода испарится. При более высокой температуре содержимое начнет разбрызгиваться. Обезвоженное масло наносится на поверхность алюминиевой детали. Наждачной бумагой нужно под нанесенным слоем потереть алюминий для удаления оксида.
Наждачную шкурку заменяют скальпелем, зазубренным жалом паяльника или железной стружкой, полученной из натертого напильником гвоздя. Стружку насыпают на масло и жалом паяльника трут по поверхности, сдирая оксидный слой. Массивную деталь желательно подогреть горячей воздушной струей. Припой паяльником погружается в масляную капельку и растирается по месту пайки. Для лучшего прохождения процесса пайки добавляется канифоль или другой флюс.
Для пайки алюминиевых проводов созданы флюсы на основе ацетилсалициловой или ортофосфорной кислоты, солей борной или натриевой кислоты. Канифоль применяется редко, она малоэффективна в случае с алюминием. Флюсы применяются при пайке проводов, кастрюль и других вещей.
Флюсы для пайки алюминия
Флюсы имеют высокую активность, поэтому после пайки их нужно смывать раствором воды с щелочью. Роль щелочи хорошо выполняет пищевая сода. После щелочи место соединения промывается чистой водой. Следует беречь органы дыхания от попадания в них паров флюса. Они способны раздражать слизистые и попадать в кровь. Наиболее распространенные из них требуется рассмотреть каждый в отдельности.
Канифоль
Канифоль — наиболее востребованный из всех флюсов. Он используется при соединении различных металлов. На алюминии работает только при отсутствии воздуха, поэтому применяется редко. Времени при работе с канифолью тратится больше, эффективности меньше. Этот флюс не для профессионалов, выполнять пайку может, но качество соединения не отличается прочностью.
Порошковый флюс
Алюминий паяют газовой горелкой с применением порошковых флюсов. Не рекомендуется к пламени добавлять кислород, он снижает эффективность работы флюса. Наиболее распространенные флюсы:
- Ф-34А;
- бура;
- ацетилсалициловая кислота;
- паяльный жир.
Ф-34А — активный флюс, имеющий в составе 50% хлорида калия, 32% хлорида лития, 10% фторида натрия и 8% хлорида цинка. Состав применяется с припоями, содержащими химические добавки. Он обладает гигроскопичностью и растворяется в воде.
Бура — порошок, плавящийся при 700°С, обладает растворимостью в воде, смывается водным раствором лимонной кислоты. Отличается низкой стоимостью.
Ацетилсалициловая кислота встречается в виде таблеток аспирина. При нагреве паяльником выделяются вредные для здоровья человека пары, обжигающие нос, глаза и органы дыхания.
Паяльный жир состоит из парафина, хлорида аммония и цинка, деионизированной воды. Хорошо паяет предварительно прогретые места, прошедшие процедуру лужения. После спаивания алюминиевых деталей рекомендуется остатки флюса смывать, иначе он вызывает коррозию металла.
Можно ли спаять припоем Castolin192 FBK алюминий со сталью?
Здравствуйте! Подкинули интересную работенку, нужно сварить алюминий со сталью: АМц, АМг + черная сталь; АМг, АМц+ст.12Х18Н10Т. Возможно ли такое или это из раздела фантастики? Ведь даже не осведомленному в сварочных делах человеку понятно, что из-за разницы в температурах плавления стали и алюминия такие вещи становятся принципиально невозможными. И все-таки, может существует какой-то способ?
Сварка такого соединения, о котором вы говорите действительно невозможна. Поэтому о получении неразъемного соединения можно забыть. Чего нельзя сказать про пайку.
Для определения возможности получения качественного паянного биметаллического соединения «алюминиевый сплав-сталь» мы провели небольшую опытную работу, с результатами которой вы можете ознакомиться ниже.
Для проведения работы был приобретен припой Castolin 192 FBK, предназначенный для пайки алюминия и его сплавов, главным образом для сплавов АМг и АМц с максимальным содержанием легирующего компонента до 3%. Выбор припоя изначально был между НТS-2000 и Castolin 192 FBK. Про НТS-2000 очень много пишется в интернете, демонстрационных роликов на YouTube, которые показывают его преимущества тоже масса, но так как в описаниях данного припоя больше рекламы, которая часто развенчивается практикой, выбор все же был сделан в пользу компании Castolin, которая уже сто лет занимается материалами для пайки и делает это на самом деле действительно качественно. Castolin192 FBK представляет собой алюминиевый припой с флюсовым сердечником с добавлением цинка. Температура плавления: ликвидус – 380
В качестве «подопытного металла» были взяты образцы размером ≈12,5х110, толщиной h≈2мм из алюминиевого сплава АМц, низкоуглеродистой стали (типа Ст.3, Ст.8кп и т.п.) и коррозионностойкой стали 12Х18Н10Т, которые впоследствии были спаяны в кислородно-пропановом пламени.
За эталонные образцы были взяты соединения «АМц+АМц». А качество пайки определялось путем сравнения разрывных усилий, прикладываемых к образцам «АМц- сталь» и эталонным образцам.
Образцы комплектовались следующим образом:
- АМц+АМц – 3 компл.
- АМц+низкоуглерод. сталь – 3 компл.
- АМц+ст.12Х18Н10Т – 3 компл.
Вид соединения – внахлёст (см. эскиз). Зазор ≈ 1 мм.
Пайка производилась кислородно-пропановой горелкой Minitherm.
На эскизе:
L- длина нахлестки;
В — минимальное значение ширины образцов;
hal — толщина алюминиевого образца;
Разрывная машина
hст – толщина стального образца.
Все спаянные образцы подверглись испытанию прочности при сдвиге на разрывной машине 2054-Р-5.
Результаты представлены в табл. 1
№ испытания | Соединение | hal мм | hст мм | В, мм | L, мм | Нагрузка Р при которой образец разрушился, КГС | Нагрузка Р среднее, КГС | Характер разру- шения |
1 | АМц+АМц (образец №1) | 1,95 | — | 12,25 | 17,1 | 259 | 255,5 | Разрыв не по пайке (порвался сам образец) |
АМц+АМц (образец №2) | 1,95 | — | 12,5 | 15,9 | 264 | Разрыв не по пайке (порвался сам образец) | ||
АМц+АМц (образец №3) | 1,95 | — | 12,5 | 17,8 | 243,5 | Разрыв не по пайке (порвался сам образец) | ||
2 | АМц — углеродистая сталь (образец №1)
| 1,90 | 2,20 | 13,60 | 13,15 | 265 | 249,3 | Разрыв не по пайке (порвался сам образец по алюминиевой части) |
АМц — углеродистая сталь (образец №2) | 1,95 | 2,0 | 12,6 | 14,65 | 252 | Разрыв не по пайке (порвался сам образец по алюминиевой части) | ||
АМц — углеродистая сталь (образец №3) | 1,95 | 2,1 | 13,0 | 17,45 | 231 | Разрыв по паянному шву | ||
3 | АМц -ст.12Х18Н10Т (образец №1) | 1,95 | 2,2 | 12,15 | 16,75 | 136,5 | 133,3 | Разрыв по паянному шву |
АМц -ст.12Х18Н10Т (образец №2) | 1,95 | 2,2 | 12,2 | 18 | 107 | Разрыв по паянному шву | ||
АМц -ст.12Х18Н10Т (образец №2) | 1,95 | 2,2 | 12,5 | 15,7 | 156,5 | Разрыв по паянному шву |
Сравнение разрывных усилий, требуемых для разрушения образцов «АМц-АМц», взятых за эталон, и «АМц – низкоуглерод. сталь» показало, что прочность паяного соединения «АМц – низкоуглерод. сталь» не уступает по прочности соединению «АМц-АМц». В большинстве случаев разрушение происходило по алюминиевой части (АМц) образцов, а не по паяному шву.
Анализ разрывных усилий, требуемых для разрушения паяного соединения «АМц-ст.12Х18Н10Т» показал, что оно в 2 раза уступает по прочности соединению «АМц-АМц».
Как в домашних условиях паять алюминий
Алюминий и его сплавы прочностью лишь немногим уступают стали, зато очень удобны в обработке, имеют приличный внешний вид и обладают такими отличными качествами, как теплопроводность и электропроводность. Однако наряду с этими свойствами присутствует сложность их пайки. Вопросом, как паять алюминий, задаются не только начинающие любители, но и те, кого не затрудняет пайка меди, латуни и стали.
Пайка алюминия процесс сложный, поэтому нужно знать всю его технологию.
Работать с алюминием непросто из-за его способности мгновенно окисляться на воздухе, в результате чего поверхность покрывается тонкой пленкой окисла А12О3, обладающей повышенной стойкостью к агрессивной среде. Поэтому используются специальные ртутные флюсы или сменные жала для паяльников, или, в зависимости от способа пайки, различными путями удаляется окись.
Перед тем как паять алюминий, прибегают к механическому удалению пленки, зачищая рабочее место надфилем, но контакт алюминия с водой или воздухом приводит к первоначальному состоянию – появлению той же пленки.
Для пайки алюминия можно использовать специальный флюс.
Знатоки советуют зачищать место пайки при помощи кирпича либо песка, не удаляя пыль, а прямо на нее наносить расплавленную канифоль, затем растирать паяльником, сильно нажимая жалом. Это поможет разрушению тонкой пленки, образовавшейся до нанесения канифоли.
Также зачищенный алюминий заливается канифолью и посыпается опилками от железного гвоздя, полученными в процессе опиливания. Далее, паяльником надо залудить поверхность, тщательно потирая жалом. Железная крошка разрушит пленку, канифоль же предотвратит образование новой пленки.
Читайте также:
Схема диодного моста.
Изготовление топора своими руками.
Что такое фен для пайки – читайте тут.
Химические методы зачистки
Важно не дать зачищаемому алюминию контактировать с воздухом, для чего место пайки заливают флюсом или канифолью, при этом нагревая его. Часто мелкие элементы, например, провода, опускаются прямо в канифоль или во флюс, налитый в емкость.
Кроме механического способа удаления окиси существуют несколько так называемых химических способов.
Очистку алюминия перед пайкой можно сделать с помощью медного купароса.
Очистка с помощью медного купороса. Точка, где нужно сделать припой, зачищается надфилем, смачивается двумя или тремя каплями раствора медного купороса. Алюминиевая основа соединяется с отрицательным полюсом батарейки или аккумулятора, небольшой кусок зачищенной и соединенной с положительным полюсом медной проволоки опускается в раствор, не касаясь основы. После включения батарейки на 4,5 вольта через небольшой промежуток времени на алюминии образуется медный налет. К высохшей меди затем припаивается нужная деталь.
Применение абразивного порошка. Готовится жидкая паста путем смешивания порошка и трансформаторного масла, которая наносится на зачищенную поверхность и затем паяльником затирается до появления слоя олова.
Еще один способ – трансформаторный. Изделие подключается к его минусу, медный провод, содержащий несколько жил, подсоединяется к плюсу. После замыкания цепи произойдет микросварка алюминия с медью. Чтобы ускорить процесс, используется паяльная кислота.
Вернуться к оглавлению
Применение флюсов и припоев
Конструкция паяльника.
Для пайки больших деталей, таких как радиаторы охлаждения, используются паяльники с большой мощностью (100-200 Вт), с мелкими элементами вполне успешно справляются паяльники мощностью 60-100 Вт. Конечно, место припоя не обладает особой крепостью, ну да этого и не требуется.
В домашних условиях для спаивания алюминия подходят флюсы Ф-64, ФТБф-А, ФИМ. Конечно, можно применить в качестве флюса и аспирин, и технический вазелин, и солидол, и паяльный жир, и стеарин.
Используя специальные активные флюсы, паять легче, они хорошо справляются с оксидной пленкой при условии, что температура нагрева 250-360°С.
Припой распределяется по всей поверхности соединения, что приводит к прочному соединению частей. Флюс необходимо удалить, применяя растворители, спирт или специальную жидкость. Удобство употребления таких флюсов в том, что они применяются и для пайки никеля, меди и стали.
Как правило, для пайки алюминия применяются сплавы из 2 частей цинка и 8 частей олова, или 1 части меди и 99 частей олова, или 1 части висмута и 30 частей олова. Обычные припои ПОС. 40 и ПОС. 60 также справляются с поставленной задачей.
Небольшие отверстия (диаметром не более 7 мм) в алюминиевой посуде можно запаять и без паяльника. Имеющуюся эмаль вокруг дырки следует отбить на 5 мм, слегка постукивая молотком. Теперь надо с помощью напильника или наждачной бумаги до блеска начистить металл, применяя крошку канифоли или паяльную кислоту, положить в кастрюлю на отверстие кусочек олова и нагреть над спиртовкой, которая обеспечивает точечный нагрев, не разрушая оставшуюся эмаль. Металл, расплавляясь, полностью закроет отверстие.
Так что, имея желание, можно и в домашних условиях паять алюминии.
Пайка алюминиевых проводов
Алюминий обладает положительными физическими и механическими свойствами, благодаря чему считается весьма популярным материалом в создании различных деталей в промышленных сферах. Так же металл является относительно легким, имеет большую прочность, а еще имеет хорошую проводимость, поэтому из него можно изготовлять провода для разных электрических установок.
Спаивание проводов из алюминия считается тонкой ювелирной работой, поскольку большинство проводов изготавливаются из тонкого металла, из-за чего усложняется процесс пайки, свойства алюминия не позволяют осуществить качественного соединения без применения необходимых дополнительных инструментов. Практически все движения необходимо осуществлять быстро и аккуратно, что бы ни перепалить текущие провода. Схожесть в процессе спаивания и сваривания алюминия в том, что появляются затруднения с образованием оксидной пленки и другими различными появлениями. Но поскольку производится частая эксплуатация, приходится встречаться с такими негативными эффектами, в промышленных сферах, и в домашних условиях.
При спаивании алюминия в большинстве случаем приходиться работать с тонкими проводами, поэтому большие требования к стойкости предстоящего соединения отсутствуют, поскольку провода не будут подвергаться большим механическим нагрузкам. Благодаря этому, становится легче процесс подбора припоя для спаивания алюминия. Основным нюансом является принцип сохранения большой проводимости электричества, что бы избежать перегревания контактов из-за высокого сопротивления.
Спаивание проводов из алюминия
В работе спаивания проводов из алюминия присутствуют затруднения из-за некоторых нюансов, в связи с которыми сложно добиться необходимого по качеству соединения. Подобные осложнения вызываются свойствами металла и особенностями работы.
Главной проблемой является образование оксидной пленки, находящейся на поверхности алюминия при взаимодействии с воздушной атмосферой, причем появляется практически мгновенно. Такая пленка из оксида может быть удалена, если металл будет нагрет до 2000 градусов по Цельсию, в то время как плавление самого алюминия происходит в три раза быстрее, не считая уже температуру расплавления припоя, поэтому пленка из оксида не позволяет осуществить надежное соединение, обволакивая металл припоя. При спаивании алюминия сложно понять, насколько прогрет металл для пайки, поскольку он не изменяет своего цвета при температурном воздействии. В связи с этим, когда осуществляется процесс спаивания проводов, можно допустить брак в самом проводе.
Однако даже если учесть все эти осложнения с низким спаиванием алюминия, мастера все равно осуществляют подобные процессы, используя разные вещества и приспособления, которые помогают устранить образовавшуюся проблему.
Алюминий слабо совмещается с различными другими сплавами, поэтому при спаивании двух разных проводов, свойства соединения станут еще хуже. Спаивание алюминиевых проводов друг с другом по ГОСТ 21930-76. Таблица режимов пайки
Диаметр провода, мм
| Расход материала, граммы
| Продолжительность пайки, сек | |
припой
| бензин
| ||
2,5-4 | 1 | 5,5
| 25 |
6 | 1,5 | 7 | 30 |
10
| 2
| 11
| 55 |
Сложности при спаивании проводов из алюминия
Несмотря на то, что имеются такие затруднения как пленка из оксида и воздействия необходимой температуры на материал, еще есть небольшие сложности. Спаивание одножильных проводов из алюминия необходимо производить всего за несколько секунд, что бы избежать повреждения провода. Когда алюминий подвергается температурным воздействиям, то его структура меняется, из-за чего прочность и гибкость теряются. Абсолютно любые процедуры при спаивании алюминия, независимо от того какой вид применяется, должны осуществляться после прохождения всех необходимых подготовительных работ, в которые входит зачистка, лужения и обработка флюсом. Именно благодаря подобным приспособлениям можно избежать некачественного соединения из-за образования различных негативных веществ, таких как пленка из оксида.
В подобном процессе спаивание необходимо правильно осуществлять выбор параметров регулировки, поскольку предстоит сталкиваться с тонкими материалами, где необходим аккуратный подход. Но в домашних условиях, подобный процесс соединения тонких заготовок происходит без всяких проблем, и не присутствует явное отсутствие качества.
Методы спаивания алюминиевых проводов
В домашних условиях, спаивание проводов из алюминия может происходить разными способами. Главным и более популярным, является спаивание с помощью паяльника, поскольку это считается самым удобным и популярным приспособлением, который у многих имеется в наличии.
Необходимо лишь выбрать соответственный паяльник с необходимой мощностью, для расплавления припоя и изготовить соединение. Подобный метод считается гораздо удобнее и проще в подготовке, в отличие от остальных методов, однако необходимо наличие источника электричества. В отличие от горелки, паяльник считается методом гораздо грубее, поскольку осуществить соединение тонких материалов, практически невозможно. Так же можно осуществлять процесс спаивания с помощью горелки, которая может быть газовой или бензиновой. Процесс спаивания происходит по более деликатным процедурам, поскольку есть возможность в регулировке температуры и газа, что способствует хорошему прогреванию не только провода или припоя, но и необходимой области, которая располагается рядом с ними.
Подготовительные работы к такому способу являются на много длительными, потому что горелку необходимо заправлять, выбирать необходимый правильный режим и так далее. Еще подобный вариант считается не безопасным, поскольку в работе с ним используется взрывоопасный расходный материал, который рекомендуется ставить на необходимое расстояние от места подобных процедур, однако при завершении процесса не требуется ждать, пока приспособление остынет, как это происходит с использованием паяльника.
Подготовительные процедуры к спаиванию
Особого значения не имеет то, когда проходит спаивание проводов из алюминия с медными или с подобными ему проводами, необходимо произвести подготовительные работы, поскольку от этого зависит качественное соединение в завершении процесса. В начале, требуется произвести необходимую зачистку поверхности металла, благодаря чему будет удалена пленка из оксида.
Для работы с проводами отлично подходит мелкая наждачная бумага, или какой ни будь похожий вариант. Затем необходимо произвести лужение конца провода предстоящего к спаиванию, а еще залудить конец паяльника, если такое приспособление будет использоваться для работы. Существуют небольшие затруднения в применении нескольких видов флюса, для его замены может неплохо послужить стружка из металла.
Пошаговая инструкция
1. В начале, требуется подготовить все требуемые приспособления и расходные материалы, а так же убрать со стола все ненужные предметы для более удобной работы;
2. Провести подготовительные работы, подготовив металл к пайке, произведя очищение, лужение, обработку флюсом и другие необходимые процедуры, для дальнейшего качественного соединения материалов;
3. Затем требуется выставить правильные параметры и регулировку режимов на технике, для максимально качественного результата, и отсутствию различных браков в материале;
4. В самом процессе следует осуществлять спаивание, точными и быстрыми движениями, поднеся малую часть припоя к проводам, и нанеся его на их концы, соединив материалы в одно целое;
5. В окончании необходимо дать время остыть металлу, и произвести осмотр на прочность соединения.
Меры осторожности
Подобные работы необходимо осуществлять только с помощью исправных приспособлений. Когда применяется флюс, рекомендуется обеспечить необходимое проветривание в помещении, потому что большинство из них являются токсичными для дыхательной системы.
У паяльника в наличие должна быть специальная металлическая подставка, в которую его необходимо помещать во время вашего недолгого отсутствия, а так же ставить в места, где нет в наличии легковоспламеняющихся предметов. Подобные меры осторожности необходимо применять и в использовании горелки, однако тут присутствует емкость с расходным материалом, которую рекомендуется оставлять на расстоянии не менее 5 метров от места данных работ, что бы избежать возможного взрыва.
Руководство для начинающих по пайке латуни к алюминию —
124 Ремонт алюминия: руководство для начинающих по пайке алюминия к латуни суперсплавом 1
Мы снова возвращаемся к начинающему сварщику Тони, чтобы научиться ремонтировать алюминий низкотемпературным припоем Super Alloy 1. В этом видео Тони использует пропановую горелку и сплав Super Alloy 1 для пайки латуни с алюминием при очень низкой температуре соединения.
В прошлом многие сварщики использовали тот или иной вид клея для приклеивания алюминия к латуни из-за их различного состава.К счастью, Super Alloy 1 упрощает работу по ремонту алюминия, позволяя этому мультиметаллическому припою ремонтировать не только латунь и алюминий, но и множество других металлов — по отдельности или в любой комбинации: бронзу, сталь, медь, металлический горшок, нержавеющую сталь. , белый металл или замак в любой комбинации при температуре 350 ° F.
ПродукцияMuggy Weld специально разработана для того, чтобы любой человек мог ремонтировать алюминий с помощью простой пропановой горелки. Перед ремонтом предварительно очистите детали абразивом. Это может быть достигнуто с помощью Dremel, проволочного круга, шлифовального станка, наждачной бумаги, пескоструйной обработки и т. Д. В зависимости от детали.
Тони окунул стержень во флюс, а затем капнул его в центр латунной шестигранной гайки, позволяя ему просочиться в соединение. Она добавляет тепло по кругу для широкого нагрева основного металла. Когда флюс изменился с медового на коричневый, она знала, что это свидетельство того, что основной металл достиг надлежащей рабочей температуры. Она осторожно добавила алюминиевый припой по окружности шестигранной гайки и использовала резак, чтобы пропустить припой и флюс спереди назад и из стороны в сторону.
Она дала детали остыть на воздухе, затем удалила остатки флюса теплой водой и металлической щеткой. Конечный результат — безупречный ремонт алюминия при температуре всего 350 ° F (
).Это была первая попытка Тони отремонтировать алюминий, и она проделала отличную работу! Спасибо, Тони!
Примечание : При использовании продуктов Muggy Weld соблюдайте все рекомендации AWS по безопасности и охране здоровья.
Как припаять медь к алюминию при 350 ° F
118 Как припаять медь к алюминию при 350 ° F с помощью Super Alloy 1 и пропановой горелки.
Майк использует пропановую горелку, чтобы припаять небольшой кусок медной трубки к алюминиевой пластине. Соединение разнородных металлов — полезный метод, который можно использовать во многих областях, включая:
Низкая рабочая температураSuper Alloy 1 позволяет любому быстро и легко паять медь с алюминием.
Начните с подготовки металла. Используйте абразивный материал, чтобы удалить все окисления с алюминия и меди непосредственно перед пайкой. Отсутствие предварительной очистки может привести к неправильному приклеиванию присадочного стержня.
Затем осторожно и широко разогрейте медь и алюминий, сосредоточив тепло на алюминиевой стороне. Алюминий быстро рассеивает тепло, в то время как медь сохраняет тепло, поэтому нагрев разнородных металлов таким образом приведет к достижению надлежащей рабочей температуры обоих металлов примерно в одно и то же время.
Погрузите стержень во флюс и приложите к стыку, продолжая нагревать металлы. Цвет флюса изменится с золотистого на коричневый, когда температура металла достигнет 350 ° F, что означает, что пора добавить стержень для низкотемпературного припоя.
После нанесения припоя дайте склеиваемым деталям остыть естественным образом, затем удалите излишки флюса теплой водой и металлической щеткой.
Этот же метод можно использовать для пайки любого количества металлов в любой комбинации: замак, цинк, металлический горшок, алюминий, латунь, бронза, сталь, оцинковка, нержавеющая сталь и другие. Припой и флюс Super Alloy 1 можно наносить практически с любой горелкой из-за низкой температуры плавления: бутан, пропан, паяльник, ручной резак
СОВЕТЫ:
- Никогда не нагревайте медь докрасна.Припой Super Alloy 1 течет при значительно более низкой температуре, чем раскаленная медь.
- Если флюс стал черным, вы его перегрели. Удалите флюс теплой водой и нанесите повторно.
Примечание : При использовании продуктов Muggy Weld соблюдайте все рекомендации AWS по безопасности и охране здоровья.
Как паять алюминий при прочности сварного шва
35 В этом видео рассказывается, как паять алюминий и добиваться прочности сварного шва.
Алюминиевый корпус заднего фонаря с отверстием большого размера припаивается с помощью ремонтного комплекта из алюминия Super Alloy 5 и газовой горелки Oxy-MAPP. Из-за размера и толщины этой алюминиевой детали с такой же эффективностью можно использовать пропан или газ MAPP с пусковым наконечником триггера. Для более крупных или толстых алюминиевых деталей потребуется больше кислорода для достижения рабочей температуры Super Alloy 5 600 ° F.
Сначала удалите окисление с алюминиевой детали, используя шлифовальный диск, наждачную бумагу, проволочную щетку или проволочное колесо.Если вы не можете удалить все окисления, не волнуйтесь. Уникальный флюс Super Alloy 5 устраняет оставшиеся примеси, обнажающие основной металл. Удаление окисления перед пайкой просто позволяет использовать меньше флюса при ремонте.
Когда температура алюминиевого корпуса задних фонарей достигнет 600 ° F, нагрейте конец алюминиевого паяльного стержня и окуните его во флюсовую банку. Это позволит закрепить флюс на стержне для правильного нанесения.
Нанесите флюс на деталь, затем создайте перемычку через отверстие, положив кусок алюминиевого прутка на зазор до тех пор, пока отверстие не будет полностью закрыто.Продолжайте добавлять флюс, который связывает стержень с основным алюминием и сглаживает присадочный материал. Если вы заметили какие-либо низкие участки, примените больше стержня. Обязательно продолжайте движение резака, чтобы избежать перегрева алюминия или переплавки присадочного стержня.
Использование флюса Super Alloy превосходит бесфлюсовые сплавы по многим причинам:
- Чистит во время работы
- Создает более прочную связь
- Заделывает отверстия и трещины
- Действует как абсолютный ориентир температуры, становится жидким, когда деталь достигает 600 ° F
После завершения пайки дайте детали остыть естественным образом.Когда деталь остынет, остатки флюса Super Alloy 5 можно легко удалить проволочной щеткой. Затем исходная деталь может быть покрыта порошковой краской, окрашена, отполирована, просверлена, нарезана резьба, гнута, нарезана, анодирована или обработана на станке.
Примечание : При использовании продуктов Muggy Weld соблюдайте все рекомендации AWS по безопасности и охране здоровья.
Пайка на алюминий — Обмен электротехнического стека
Пайка на алюминий — Обмен электротехнического стекаСеть обмена стеком
Сеть Stack Exchange состоит из 176 сообществ вопросов и ответов, включая Stack Overflow, крупнейшее и пользующееся наибольшим доверием онлайн-сообщество, где разработчики могут учиться, делиться своими знаниями и строить свою карьеру.
Посетить Stack Exchange- 0
- +0
- Авторизоваться Зарегистрироваться
Electrical Engineering Stack Exchange — это сайт вопросов и ответов для профессионалов в области электроники и электротехники, студентов и энтузиастов.Регистрация займет всего минуту.
Зарегистрируйтесь, чтобы присоединиться к этому сообществуКто угодно может задать вопрос
Кто угодно может ответить
Лучшие ответы голосуются и поднимаются наверх
Спросил
Просмотрено 3к раз
\ $ \ begingroup \ $Какая уловка для пайки к алюминиевым основам (как на старых светодиодах Luxeon?)
Создан 28 окт.
\ $ \ endgroup \ $ \ $ \ begingroup \ $Основная проблема при пайке или пайке алюминия — это чистота…. необходимо предотвратить окисление и перекрестное загрязнение. В авиации мы используем водородное пламя вместо ацетилена для лучшего контроля температуры. Более крупные детали свариваются с использованием гелио-дуговых или TIG-процессов (вольфрамовый инертный газ). Опытный оператор может «склеить» лезвия бритвы.
ответ дан 2 ноя ’09 в 21:17
\ $ \ endgroup \ $ \ $ \ begingroup \ $Припаять алюминий действительно сложно.Алюминий окисляется даже хуже, чем медь, поэтому вам нужен другой, более прочный флюс, который вы получаете с большинством припоев. Кроме того, пайка к чему-то вроде основания светодиода Luxeon означает, что вы пытаетесь припаять радиатор, поэтому будет сложно довести алюминий до точки плавления припоя.
Алюминиевые основания светодиодных модулей и других радиаторов обычно электрически изолированы. Они просто радиаторы. Итак, прежде чем вы начнете беспокоиться, я бы спросил, почему вы вообще пытаетесь припаять алюминий.
Создан 28 окт.
\ $ \ endgroup \ $ \ $ \ begingroup \ $Паять алюминий сложно, но возможно. Покройте алюминиевую поверхность минеральным маслом и соскребите оксид. Масло предотвратит его немедленное преобразование из-за контакта с кислородом.Затем залудите поверхность горячим утюгом и обычным свинцовым припоем. Затем счистите масло и припой на луженой поверхности, как обычно.
Однако, как сказал Джон Хирш, эти основания не предназначены для пайки. Вам нужно нанести теплопроводящий состав и прикрепить их винтами к радиатору.
Создан 31 окт.
Vicvic16122 бронзовых знака
\ $ \ endgroup \ $ \ $ \ begingroup \ $Одна из проблем при пайке окисленного алюминия заключается в том, что температура плавления оксида алюминия (2072 ° C) намного выше, чем у самого алюминия (660 ° C).32 ° C), поэтому к тому времени, как вы расплавите внешнее покрытие алюминия, внутренняя часть уже станет жидкой. это может быть проблемой с тонкостенными деталями, такими как трубы и т. д.
Создан 31 окт.
\ $ \ endgroup \ $ \ $ \ begingroup \ $По моему опыту, для пайки алюминия требуется много флюса, и даже тогда он действительно работает только при пайке алюминия с алюминием.В противном случае я рекомендую использовать что-то вроде серебряной пасты или другой токопроводящей эпоксидной смолы.
Создан 29 окт.
\ $ \ endgroup \ $ Высокоактивный вопрос .Заработайте 10 репутации, чтобы ответить на этот вопрос. Требование репутации помогает защитить этот вопрос от спама и отсутствия ответов. Электротехнический стек Exchange лучше всего работает с включенным JavaScriptВаша конфиденциальность
Нажимая «Принять все файлы cookie», вы соглашаетесь с тем, что Stack Exchange может хранить файлы cookie на вашем устройстве и раскрывать информацию в соответствии с нашей Политикой в отношении файлов cookie.
Принимать все файлы cookie Настроить параметры
HVAC Соединение алюминия с медью
Целостность соединения меди с алюминием
Производители HVAC, оценивающие использование алюминиевых компонентов, должны рассмотреть лучший метод соединения деталей, таких как змеевики испарителя и конденсатора, с линиями или сборками вторичной меди.Можно использовать несколько методов соединения, в том числе: клеи, механическое соединение, ультразвуковое соединение, пайку и пайку.
При пайке или пайке необходимо контролировать несколько параметров, чтобы гарантировать надлежащую целостность соединения:
- Конструкция соединения (зазор стыка, глубина сдвига и ориентация Cu-Al)
- Материалы для пайки или пайки (сплавы и флюсы)
Отраслевые стандарты в настоящее время отсутствуют, и рекомендации различаются. Чтобы помочь производителям в решении этой проблемы, компания Lucas-Milhaupt провела испытания, в которых изучается влияние различных конструкций соединений и типов материалов для пайки / пайки на общее качество переходных соединений между медью и алюминием.
Процесс испытаний
Серия образцов с различными зазорами в стыках была паяна / паяна горелкой с использованием сплавов Al / Si и Zn / Al с некоррозионными флюсами. Затем образцы были испытаны механически и под давлением, чтобы определить качество соединения. Металлургические исследования были выполнены для характеристики качества пайки / припоя для каждого семейства соединений.
В таблице 1 показаны комбинации сплав / флюс в форме сердечника из флюса, которые были оценены в ходе этого исследования.
Таблица 1. Обычные сплавы , используемые для соединения меди с алюминием
Переходные муфты медь-алюминий часто используются для подключения полностью алюминиевых компонентов к вспомогательным медным линиям. Из-за рабочего давления до 35 бар (500 фунтов на кв. Дюйм) прочные герметичные соединения являются основным фактором при выборе конструкции соединения, метода соединения и расходных материалов. Для сплавов, представленных в Таблице 1, были проведены испытания на растяжение, сдвиг и давление для паяных / паяных соединений с различными зазорами.
Зазоры в стыках и результирующая прочность
Для оценки влияния выбора сплава и зазоров в стыках на результирующую прочность соединения меди с алюминием были проведены два отдельных испытания на прочность:
1. В первом испытании стандарт AWS C3.2 использовался в качестве руководства для оценки прочности паяных / паяных соединений. Сборки нагревали кислородно-ацетиленовым пламенем до тех пор, пока оба основных металла не достигли температуры пайки, а затем на поверхность стыка наносили припой / припой.
После того, как сборки были спаяны и подготовлены к испытаниям, четыре образца на растяжение для каждого набора зазоров в стыках и используемых расходных материалов были испытаны на растяжение. Значения разрывной нагрузки для каждого набора образцов были записаны и использованы для расчета результирующего напряжения сдвига в присадочном металле. Данные были собраны для зазоров между стыками 0 мм (0,000 дюйма), 0,08 мм (0,003 дюйма) и 0,15 мм (0,006 дюйма). Средние значения напряжения сдвига, полученные для всех комплектов испытанных образцов, показаны на рисунке 1.
Рис. 1. Средняя прочность на сдвиг в зависимости от типа сплава и толщины соединения
Результаты показывают, что самая высокая прочность на сдвиг была достигнута с сплавом 98Zn / 2Al для каждого из трех испытанных зазоров в стыках. Разница в прочности, наблюдаемая между этим сплавом и сплавами с более высоким содержанием алюминия, может быть отнесена на счет возможности образования хрупких интерметаллидов между припоями с более высоким содержанием алюминия и медным основным материалом, как указано Berlanga-Labari et al.Среди испытанных зазоров в швах 0,08 мм и 0,15 мм дали наиболее стабильное качество и прочность шва. Незначительный зазор в стыке или его отсутствие приводили к избыточным пустотам для флюса и ограниченному заполнению сплавом, что, в свою очередь, снижало целостность и прочность соединения.
2. Во втором испытании на прочность оценивались паяные / спаянные сборки «труба-труба», соединенные с использованием различных комбинаций сплавов и зазоров в стыках. Считалось, что этот тест более репрезентативен для переходных соединений медь-алюминий в промышленности.Совместные зазоры 0,08 мм (0,003 дюйма) или 0,15 мм (0,006 дюйма) были выбраны в результате вышеуказанного испытания прочности на сдвиг. Сборки нагревали пламенем природного газа / кислорода до тех пор, пока оба основных металла не достигли температуры пайки, а затем нанесли твердый припой / припой на поверхность стыка.
После соединения четыре образца между трубками для каждого набора зазоров в стыках и расходных материалов были испытаны на растяжение универсальным прибором для испытания на растяжение под нагрузкой 60 К. Паяные / спаянные сборки тянули до отказа.Разрушение всех наборов образцов произошло в образцах алюминий-основной металл. Хотя всегда в материале на основе алюминия, место разрушения зависит от типа сплава, используемого для соединения. Все образцы, спаянные сплавом 98Zn / 2Al, вышли из строя примерно на 12-25 мм (0,5-1 дюйм) над стыком, в то время как образцы, спаянные сплавом 88Al / 12Si, разрушились в алюминии непосредственно над паяным стыком. Разница в месте разрушения, вероятно, связана с более высокой температурой и повышенным взаимодействием сплава (эрозией), наблюдаемым со сплавом 88Al / 12Si.Образцы, соединенные сплавом 78Zn / 22Al, показали смесь разрушения алюминия и основного материала над паяным соединением и непосредственно рядом с пайкой.
Значения разрывной нагрузки для каждого набора были записаны и использованы для расчета результирующего растягивающего напряжения в алюминиевом основном металле при разрушении. Данные были собраны для зазоров в стыках 0,08 мм (0,003 дюйма) и 0,15 мм (0,006 дюйма). Средние значения растягивающего напряжения, полученные для всех комплектов испытанных образцов, показаны на Рисунке 2 и нанесены на график.
Рисунок 2. Сред. Результаты испытаний на растяжение для сборки «труба-труба»Результаты показывают, что самый высокий предел прочности на растяжение при зазоре 0,08 мм был достигнут со сплавом 98Zn / 2Al, в то время как самый высокий предел прочности при зазоре 0,15 мм был получен со сплавом 78Zn / 22Al. .
Зазоры в стыках и сопротивление давлению
Компоненты ОВКВ часто представляют собой закрытые системы, требующие герметичных герметичных соединений. Это относится к переходным соединениям алюминий-медь, которые обычно используются для соединения змеевиков испарителя и конденсатора с медными жидкостными и всасывающими линиями.Рабочее давление для этих систем варьируется в зависимости от типа используемого хладагента, но обычно находится в диапазоне 20-35 бар (290-500 фунтов на кв. Дюйм). Принимая во внимание этот диапазон, была подготовлена серия образцов, проверенных и находящихся под давлением до разрушения. Подготовленные и соединенные трубчатые образцы имели те же основные материалы и размеры, которые использовались для испытаний на растяжение трубной сборки.
Таблица 2. Сводка результатов испытаний под давлением
Примечание 1: испытательный образец не прошел в галтели шва при 131 бар (1900 фунт / кв. Дюйм)
Примечание 2: испытательный образец не прошел в галтели шва при 138 бар (2000 фунт / кв. Дюйм)
Примечание 3: Образец для испытаний разрушился в основном металле алюминия при 164 бар (2384 фунт / кв. Дюйм)
Как видно из таблицы 2, давление разрыва, превышающее 173 бар (2500 фунтов на кв. Дюйм), было реализовано в большинстве испытанных паяных / паяных сборок.Отказы при этих давлениях произошли как в основном металле алюминия, так и в галтели для узлов, соединенных сплавами 88Al / 12Si и 98Zn / 2Al, тогда как сборки, спаянные сплавом 78Zn / 22Al, вышли из строя только в основном алюминиевом материале. Многие производители считают давление разрыва 138–173 бар (2000–2500 фунтов на кв. Дюйм) приемлемым минимумом для отказа полностью алюминиевых компонентов. Все переходные соединения, испытанные в ходе этого исследования, кроме одного, соответствовали этому диапазону или превышали его. Один образец, отказавший при давлении ниже 173 бар (2000 фунтов на кв. Дюйм), был соединен с 88Al / 12Si с номинальным зазором 0.006 дюймов с каждой стороны.
Сравнение качества стыков
Срезы паяных / припаянных образцов на сдвиг и растяжение были сохранены и подготовлены для металлургических исследований, чтобы оценить качество стыков для различных сплавов и конфигураций стыков.
Общее качество соединения было наиболее стабильным для соединений, спаянных с использованием 98Zn / 2Al. Эти соединения показали наименьшую пористость, наряду с ограниченным взаимодействием наполнитель / основной металл. Полное проплавление шва наблюдалось с 98Zn / 2Al с некоторой газовой пористостью.Все стыковые зазоры, спаянные сплавом 78Zn / 22Al, имели значительную сферическую и неравномерную пористость, которая обычно указывает на захват газа или флюса и усадочные пустоты соответственно. Комбинация этих двух пустот может увеличить вероятность открытия пути утечки во время работы под давлением.
Паяные соединения, выполненные из сплава 88Al / 12Si во время этих испытаний, показали только сферическую пористость, которая чаще всего обнаруживалась на границе раздела медь / наполнитель. Эта испытательная группа также показала наибольшее количество взаимодействий между наполнителем и основным металлом или эрозии среди испытательной группы.Это взаимодействие усиливается при использовании чрезмерных температур пайки, что часто можно увидеть при более высокой температуре ликвидуса этого сплава. Хотя герметичность этого сплава может быть хорошей, целостность / прочность основного металла может быть нарушена из-за этой эрозии.
Как наблюдалось на образцах для испытаний на сдвиг, аналогичные особенности соединения, связанные с взаимодействием сплавов, газовой пористостью и усадочными пустотами, также наблюдались в сборках припой / паянная труба-труба. В общем, несоблюдение согласованных зазоров в стыках с каждой стороны привело к несоответствию в величине вытягивания сплава и взаимодействия основного металла.
Выводы
На основе данных и визуальных наблюдений, обсужденных выше, в таблице 3 представлена качественная оценка переходных соединений медь-алюминий, изготовленных с использованием трех различных испытанных присадочных металлов.
Таблица 3. Качественный рейтинг протестированных систем из сплавов
Мы надеемся, что это исследование поможет вам при оценке конструкций соединений и расходных материалов для пайки / пайки при соединении меди с алюминием для компонентов систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.
Вопросы? Эксперты Lucas-Milhaupt по пайке могут помочь вам решить проблемы, связанные с соединением алюминия. Для получения дополнительной информации о пайке алюминия, пайке алюминия с медью, пайке катушек HVAC и связанных процессах, пожалуйста, свяжитесь с нами. Для получения информации о продуктах для пайки алюминия Handy One® от Lucas-Milhaupt щелкните здесь.
______[i] AWS C3.2: 2001 Стандартный метод оценки прочности паяных соединений, Американское сварочное общество (AWS).
Полные результаты этого тестирования были представлены на IBSC 2012.Этот отчет можно приобрести в ASM International.Припой для алюминия и метод пайки
ST Настоящее изобретение относится к припою с трубчатым сердечником для использования при пайке алюминия, а также к способу пайки алюминия. Более конкретно, изобретение относится к припою с трубчатым сердечником из по существу чистого олова, имеющего сердцевину из флюса, полученного сплавлением вместе смеси хлорида металла, такого как хлорид цинка, и органической кислоты с более высокой молекулярной массой, такой как одна из более высоких жирные кислоты с молекулярной массой, стеариновая, пальмитиновая или олеиновая.
Хотя пайка алюминия получила большое внимание со стороны специалистов в этой области, насколько нам известно, до сих пор не было разработано полностью удовлетворительного припоя или метода пайки алюминия. По всей видимости, это произошло в основном из-за непонимания проблем, связанных с пайкой алюминия.
Одно серьезное препятствие на пути к получению хорошо спаянной работы на алюминии состоит из активности алюминия по отношению к кислороду и плотной, плотно прилегающей природы оксидной пленки, которая постоянно образуется на всех поверхностях алюминия.
Другая проблема при пайке алюминия возникает из-за относительно плохой растворяющей или легирующей способности металлов для пайки алюминия и из-за чрезвычайно медленного характера алюминиевого сплава, образующегося при пайке. Поскольку пайка алюминия включает образование раствора или сплава между металлическим припоем и алюминием, очевидно, что необходимо проникнуть через оксидную пленку на алюминий, чтобы получить удовлетворительное соединение. 5 Оксид алюминия, однако, не реагирует на восстанавливающее действие флюсов, как оксиды других обычных металлов.Мы обнаружили, что при пайке алюминия необходимо разрушать оксидную пленку механически, а не химически, как, например, царапая окисленную поверхность паяльником.
Поскольку такое механическое разрушение оксидной пленки приводит к смешиванию оксида с металлом припоя и приданию пористости и шероховатости паяльному соединению, необходимо удалить загрязненный оксидом припой перед завершением операции пайки. Таким образом, согласно нашему методу, предварительные этапы пайки включают в себя механический разрыв оксидной пленки, чтобы припой смочил и растворил металлический алюминий, а затем удаление излишка расплавленного припоя и примеси оксида и растворенного алюминия.
Этот предварительный этап удаления излишков расплавленного припоя и растворенного оксида алюминия также устраняет трудности, которые ранее возникали из-за медленного характера, придаваемого припою растворенным алюминием. Когда алюминий присутствует в количествах даже всего 0,01%, он придает расплавленному припою чрезвычайно медленную и морозостойкую поверхность, а паяное соединение становится шероховатым, пористым и неприглядным, если не принять меры по удалению загрязненного расплавленного припоя перед завершением пайки. сустава.Из-за большого сродства алюминия к кислороду, чтобы получить удовлетворительную связь между алюминием и припоем, также необходимо защитить вновь образованные алюминиевые поверхности от воздуха. Мы обнаружили, что это может быть наилучшим образом достигнуто путем использования относительно неподвижного флюса некоррозионного характера и использования такого флюса в качестве материала сердцевины трубчатого оловянного припоя. Таким образом, флюс наносится одновременно с оловянным припоем и защищает как олово, так и алюминиевые поверхности 2.
До сих пор при пайке алюминия либо вообще не использовался флюс, либо этот флюс использовался в качестве внешнего флюса. Когда флюс наносится снаружи и припой расплавляется поверх флюсовой алюминиевой поверхности, сам припой имеет достаточно времени для окисления, будучи твердым. Кроме того, из-за высокой температуры пайки флюс уходит от точки нанесения и оставляет науглероженный и неэффективный осадок. То, что ранее используемые флюсы, как правило, неадекватны, подтверждается тем фактом, что практически все припои uminum рекомендуются для использования без флюса.Мы обнаружили, что по существу чистое олово может быть наиболее удовлетворительно использовано в качестве припоя для пайки алюминия как потому, что олово растворимо в алюминии во всех пропорциях, так и потому, что олово полностью жидкое при температуре около 232 ° C и, кроме того, позволяет использовать обычные температуры мягкого припоя при пайке. Очевидно, что лучший припой с точки зрения эффективности пайки — это такой припой, который много раз растворим в паяемом металле. Использование олова также устраняет необходимость использования высоких температур плавления, которые вызывают большее окисление алюминия и, таким образом, затрудняют операцию пайки.
Кроме того, из-за высокой теплопроводности алюминия, там, где требуется высокотемпературная плавка, трудно подвести достаточно тепла к алюминиевой заготовке, чтобы поднять температуру работы до требуемой.
Таким образом, важной целью этого изобретения является создание припоя для оловянных трубок с сердечником для пайки алюминия.
Другой важной задачей настоящего изобретения является создание трубчатого припоя с сердечником, состоящего по существу из чистого олова и имеющего сердцевину из флюсового материала, по существу, не вызывающего коррозию, и специально адаптированного для использования при пайке алюминия.
Другой важной задачей настоящего изобретения является создание способа пайки алюминия с использованием по существу чистого олова в качестве припоя и использования флюса, содержащего продукт реакции хлорида металла и жирной кислоты с более высокой молекулярной массой.
Другой важной задачей настоящего изобретения является создание улучшенного способа пайки алюминия, который включает предварительное лужение части поверхности алюминия, подлежащей пайке, с последующим удалением излишка расплавленного оловянного припоя и содержащихся в нем примесей, а также последующая пайка луженой поверхности.
Другие и дополнительные важные объекты этого изобретения станут очевидными из следующего описания и прилагаемой формулы изобретения.
Мы предпочитаем использовать практически чистое олово в качестве припоя для пайки алюминия. Мы обнаружили, что чем чище олово, используемое в качестве припоя, тем более удовлетворительным является операция пайки. Следовательно, для изготовления алюминиевого припоя используется самое чистое из имеющихся коммерческих оловов.
С другой стороны, следует понимать, что преимущества нашего изобретения все еще могут быть обеспечены, но в меньшей степени, если в оловянном припое присутствуют небольшие процентные содержания легирующих ингредиентов.Поскольку добавление легирующих элементов, таких как цинк, кадмий, висмут, свинец и медь, не улучшает эффективность оловянного припоя для пайки алюминия, мы предпочитаем использовать практически чистое олово в качестве единственного припоя.
В своей предпочтительной форме припой по настоящему изобретению получают в виде трубчатого припоя с сердечником из по существу чистого олова, имеющего сердцевину из флюсового материала, которая относительно неподвижна при температурах пайки. Такой флюс может быть получен взаимодействием хлорида металла, такого как цинк, магний или хлорид кальция, с более высокой молекулярной массой органической кислоты, такой как любая из так называемых высокомолекулярных жирных кислот, стеариновая, пальмитиновая и олеиновая, или органические кислотные составляющие жиров, масел, восков и смол.Жирные кислоты, воски или смолы сами по себе могут быть использованы, но слишком подвижны, чтобы быть полностью удовлетворительным. Наш предпочтительный флюсовый материал получают путем взаимодействия безводной смеси хлорида цинка и стеариновой кислоты при температуре плавления смеси или выше, предпочтительно при около 250 ° C. При получении такого продукта реакции стеариновую кислоту сначала нагревают до примерно 250 ° C и постепенно добавляют твердый хлорид цинка при перемешивании, и нагревание продолжают до тех пор, пока свободная неорганическая соль, которая первоначально оседает на дно Реакционная емкость, прореагировала со стеариновой кислотой с образованием полностью гомогенного продукта.
Поскольку скорость реакции является функцией поверхностей компонентов, которые находятся друг от друга, реакцию можно ускорить путем интенсивного перемешивания. Если соль измельчить очень мелко и перемешать материал механической мешалкой, реакция будет очень быстрой, и для небольших количеств хлорида цинка может завершиться через несколько минут. Максимальная массовая часть хлорида цинка до стеариновой кислоты, которая может взаимодействовать со стеариновой кислотой с образованием продукта, по существу не содержащего свободного хлорида цинка, составляет приблизительно 2 части хлорида цинка на 3 части стеариновой кислоты.
Обычно соотношение хлорида цинка и стеариновой кислоты должно составлять от 1 части до 4 частей хлорида цинка на 6 частей стеариновой кислоты по весу. Наша предпочтительная композиция содержит около 20% хлорида цинка от веса реакционной смеси. Конечный продукт реакции является полностью гомогенным при исследовании под микроскопом и не показывает никаких свободных кристаллов свободного хлорида цинка.
Трубчатый припой с сердечником по настоящему изобретению может быть получен любым из известных способов, например методами экструзии.Предпочтительно флюс составляет от 3 до 4% от веса трубчатого припоя с сердечником и в любом случае не более 10%.
При использовании порошкового трубчатого припоя операция пайки в основном выглядит следующим образом: Перед фактическим началом операции пайки изделие тщательно очищается путем шлифовки ,,. соскабливание, опиловка или шлифовка для удаления жира и всегда присутствующего оксидного покрытия: на алюминиевой посуде. Если необходимо отремонтировать толстую и тяжелую алюминиевую деталь, например треснувший картер двигателя, головку блока цилиндров или литой алюминиевый предмет значительного веса, рекомендуется проточить или отшлифовать значительную часть общей толщины поврежденной стенки. форма V-образной траншеи около 90 °, сохраняющая трещину на дне траншеи.
Паяльник, который должен быть относительно тяжелым для пайки алюминия, нагревается, и рабочие поверхности паяльника покрываются плавленым припоем из трубчатого оловянного припоя с сердечником по настоящему изобретению. Небольшое количество трубчатого припоя с сердечником затем расплавляется под утюгом в месте пайки, и медленным вращательным движением поверхность утюга растирается взад и вперед на этом месте, прикладывая изрядное усилие. Если это движение будет продолжаться в течение минуты или около того, можно будет заметить, что припой начинает прилипать к пятнам.
Еще небольшое количество припоя добавляется таким же образом к паяемой части алюминиевой поверхности, и трение продолжается, при этом поверхность железа плотно прижимается к изделию. Вскоре припой демонстрирует явную адгезию к алюминию, а также зернистую и волокнистую консистенцию. «Как только припой кажется равномерно прилипшим» ко всей поверхности изделия, паяльник поднимается и расплавленный припой полностью удаляется с поверхности, как если бы он протирался стальной ватой.e Это нужно делать быстро, так как после снятия паяльника припой очень быстро затвердеет.
c Поверхность ремонтируемых работ c должна. теперь будет полностью луженым, так как это будет очевидно из-за разницы в цвете между лужеными, лужеными и необработанными поверхностями. Затем паяльник повторно нагревается и тщательно очищается от расплавленного, волокнистого или гранулированного припоя, который может прилипнуть к его рабочим поверхностям из-за трения. питание. Затем на ремонтируемый участок поверхности расплавляется достаточное количество трубчатого припоя с сердечником, чтобы заполнить трещину и т.п.
, y Во время этого этапа заливки утюг не должен перемещаться вперед и назад, как при лужении, поскольку в этом случае в припой попадет столько алюминия, что ремонт будет грубым и волокнистым.
) — оловянный припой и флюс должны равномерно и плавно распределяться и распределяться без особых движений железа. 2,065 Затем детали дают остыть в спокойном состоянии, чтобы избежать поломки или дефектов при паяном ремонте.
Важной особенностью нашего процесса является то, что ремонтируемая алюминиевая поверхность сначала покрывается оловом, а затем выполняется пайка в соответствии с обычными методами пайки мягким припоем.Для удовлетворительного лужения поверхности алюминиевого объекта, подлежащего ремонту, конечно, важно, чтобы флюс предотвращал повторное окисление алюминиевых поверхностей в температурных условиях операции пайки. Было обнаружено, что поток настоящего изобретения, описанный выше, выполняет эту функцию наиболее эффективно.
Мы знаем, что многочисленные детали процесса могут быть изменены в широком диапазоне без отклонения от принципов этого изобретения, и поэтому мы не стремимся ограничивать патент, выданный по настоящему изобретению, иначе, чем того требует предшествующий уровень техники.
В качестве нашего изобретения мы заявляем: 1. Трубчатый припой с сердечником для использования при пайке алюминия, содержащий трубчатый припой, состоящий по существу из чистого олова, и сердцевину из практически некоррозионного продукта реакции хлорида металла и органической кислоты.
2. Трубчатый припой с сердечником для использования при пайке алюминия, содержащий трубчатый припой, состоящий по существу из чистого олова, и сердцевину из плавленого продукта реакции хлорида цинка и высшей жирной кислоты.
3. Трубчатый припой с сердечником для пайки алюминия, содержащий трубчатый припой, состоящий из практически чистого олова, и сердцевину продукта реакции, полученного сплавлением смеси хлорида цинка и стеариновой кислоты в количестве не более 2 частей цинка. хлорид на 3 части по массе стеариновой кислоты.
4. Трубчатый припой с сердечником для пайки алюминия, содержащий трубчатый припой, состоящий из практически чистого олова, и сердцевину продукта реакции, полученного сплавлением смеси хлорида цинка и стеариновой кислоты в пропорции примерно 1 часть хлорида цинка. на 4 части стеариновой кислоты.
5. Трубчатый припой с сердечником для пайки алюминия, содержащий трубчатый припой из практически чистого олова и сердцевину, состоящую из безводного продукта плавления, состоящего из не менее 1 и более 4 частей хлорида цинка на 6 частей стеариновой кислоты. по весу.
6. Трубчатый оловянный припой с сердечником для пайки алюминия, часть припоя которого представляет собой по существу чистое олово, а сердцевина — относительно неподвижный, некоррозионный флюс, процентная доля флюсового сердечника 2740 3 от общего количества припоя плюс сердечник. составляет менее 10% по весу.
7. Способ пайки алюминия, который включает в себя механическую очистку алюминиевой поверхности, подлежащей пайке, плавление припоя из чистого олова с сердечником, имеющего относительно неподвижный некоррозионный сердечник из флюса на очищенной поверхности, для лужения поверхности, удаления излишков расплавленного олова смешанные оксиды и растворенный алюминий с поверхности и нанесение дополнительного количества расплавленного чистого олова на луженую поверхность для завершения паяного соединения, причем указанное расплавленное олово поддерживается при температурах, достаточных для предотвращения затвердевания олова.
8. Способ пайки алюминия, который включает механическую очистку алюминиевой поверхности, подлежащей пайке, для разрыва на ней оксидной пленки, плавление части припоя из чистого олова с сердечником, имеющего относительно неподвижный некоррозионный флюсовый сердечник, на очищенной поверхности алюминия. , механическое соскабливание указанной поверхности с продолжающимся приложением к ней тепла до тех пор, пока расплавленный металл на указанной поверхности не приобретет вязкий характер, стирание излишка указанного расплавленного металла и нанесение большего количества указанного припоя и флюса из чистого олова на указанную поверхность без механического нарушения указанной поверхности причем указанное расплавленное олово поддерживается при температурах, достаточных только для предотвращения затвердевания металла.
9. Способ пайки алюминия, который включает механическую очистку поверхностной части алюминия, подлежащего пайке, наплавление трубчатого припоя из чистого олова с сердечником, имеющего относительно неподвижный некоррозионный флюсовый сердечник, на указанную поверхность при непрерывном нагревании и перемешивании расплавленного олова на ней. удаление излишка расплавленного олова с указанной поверхности и нанесение на нее дополнительного количества припоя из чистого олова с сердечником и флюса, причем указанный оловянный припой поддерживается при температурах, достаточных для предотвращения затвердевания металла.10. Способ пайки алюминия, который включает плавление на поверхности алюминия трубчатого припоя из чистого олова с сердцевиной, содержащего продукт реакции хлорида металла и органической кислоты, механическое соскабливание указанной поверхности с непрерывным нагревом до расплавленный металл на поверхности принимает волокнистый характер, стирая избыток указанного расплавленного металла и повторно нанося указанные порошковые трубчатые припой из чистого олова и флюс на указанную поверхность без механического нарушения указанной поверхности, причем указанный оловянный припой поддерживается при температурах, достаточных для предотвращения затвердевания. из них.
КЛИФФОРД Л. БАРБЕР. 55 ПЕРРИ К. РИПЛИ.
I- _ ‘
Пайка под давлением в алюминиевом литье под давлением (Конференция)
Хан, К., Кеник, Э.А., и Вишванатан, С. Пайка под давлением при литье алюминия под давлением . США: Н. П., 2000.
Интернет.
Хан, К., Кеник, Э.А., и Вишванатан, С. Пайка под давлением в алюминиевом литье под давлением . Соединенные Штаты.
Хан, К., Кеник, Э.А., и Вишванатан, С. Ср.
«Пайка под давлением в алюминиевом литье под давлением». Соединенные Штаты. https://www.osti.gov/servlets/purl/755660.
@article {osti_755660,
title = {Пайка алюминия методом литья под давлением},
author = {Хан, К. и Кеник, Э. А. и Вишванатан, С.},
abstractNote = {Два типа испытаний, испытания погружением и испытания покрытия погружением были проведены на небольших стальных цилиндрах с использованием чистого алюминия и сплава 380, чтобы исследовать механизм пайки под давлением во время литья алюминия под давлением.С помощью оптической и растровой электронной микроскопии изучались морфология и состав фаз, образующихся при пайке. Механизм пайки постулируется на основе экспериментальных наблюдений. Постулируется критическая температура пайки, при которой железо начинает реагировать с алюминием с образованием богатой алюминием жидкой фазы и твердых интерметаллических соединений. Когда температура на поверхности матрицы выше этой критической температуры, фаза, богатая алюминием, является жидкой и соединяется с матрицей с отливкой во время последующего затвердевания.В статье обсуждается механизм пайки для случая отливки чистого алюминия и сплава 380 в стальную форму, факторы, способствующие пайке, и прочность соединения, образующегося при пайке.