Классификация флюсов

Классификация флюсов по стандарту IPC/ANSI-J-STD-004 («Требования к флюсам для пайки»)

По стандарту IPC/ANSI-J-STD-004 флюсы делятся на несколько основных типов

Активность флюса (содержание галогенов %)	Канифольные Rosin (RO)	Синтетические Resin (RE)	Органические Organic (OR)
Низкая (	ROL0	REL0	ORL0
Низкая (0.5%)	ROL1	REL1	ORL1
Средняя (	ROM0	REM0	ORM0
Средняя (0.5-2%)	ROM1	REM1	ORM1
Высокая (	ROH0	REH0	ORH0
Высокая (>2.0 %)	ROh2	REh2	ORh2

 

Флюсы на органической основе (OR)

Органические флюсы изготавливаются на основе низкомолекулярных органических кислот и растворителей. в результате взаимодействия высоких температур в процессе пайки основная часть активной составляющей флюса испаряется вместе с растворителем. Главным преимуществами данных флюсов является высокая активность, небольшими остатками после пайки и полная инертность этих остатков после пайки волной. Остатки органических флюсов легко удаляются в процессе отмывки. Недостатком таких флюсов является их низкая температурная стойкость и стабильность, что означает более узкое окно технологического процесса пайки.

Флюсы на канифольной (RO) основе

Канифольные флюсы обладают повышенной температурной стабильностью в процессе пайки, имеют более высокое содержание твердых веществ по сравнению с флюсами на органической и синтетической основах, что обеспечивает меньшую вероятность образования шариков припоя при пайке, кроме того, канифольные остатки флюса легко удаляются в процессе отмывки.

Флюсы на синтетической основе (RE)

В синтетических флюсах используются фенольные, полиэфирные и другие синтетические смолы с фиксированным массово-молекулярным числом, что позволяет получать флюсовые остатки с заданными свойствами (пластичность, механическая прочность, теплостойкость, влагостойкость и пр.) В частности, можно получать остатки флюса с высокой температурой плавления более 125 ⁰

С, т.е. выше максимальной температуры эксплуатации плат, это позволяет исключить резкое изменение электрических свойств печатного узла. Такие флюсы не требуют отмывки, но будут удаляться с большим трудом, если потребуется удалить их.

Выбор типа флюса

Перед началом серийного применения нового флюса рекомендуется провести испытания на растекаемость флюса, коррозионное воздействие остатков флюса и изменение поверхностного сопротивления изоляции после пайки. Методы проведения испытаний приведены в стандарте IPC-TM-650. При выборе флюса следует руководствоваться требованиями стандарта IPC/ANSI-J-STD-004, а также учитывать:

— Конструктивные особенности и назначение электронной техники

— Требования заказчика к внешнему виду изделий

— Метод нанесения флюса — пеной или распылением

— Необходимость влагозащиты и возможность применения влагозащитных материалов без удаления остатков флюса

— Активность флюса, достаточную для обеспечения хорошей очистки и смачивания паяемых поверхностей припоем.

Классификация сварочных флюсов

Чтобы качественно выполнить соединение электродуговой сваркой, необходима сила тока достаточной величины, присадочный материал для заполнения шва, и газовая среда для защиты расплавленного металла от воздействия кислорода из окружающего воздуха. Для реализации последнего условия используют сварочный флюс. Что это такое? Каков функционал этого вещества, и как он классифицируется? Где применяются флюсы для сварки?

Определение и предназначение

Сварочный флюс — это гранулированное средство, подаваемое в зону сварки, непосредственно перед проходом через данный участок плавящегося электрода и зажженной электрической дуги. Вещество похоже на крупнозернистый порошок, бывающий прозрачного, белого, желтого, зеленого или коричневого цвета.

Это средство используется для защиты сварочной ванны от взаимодействия с атмосферой, и препятствия вытеснению углерода из состава основного металла. Некоторые марки флюсов дополнительно обогащают шов укрепляющими связками в виде легирующих элементов.

Используется гранулированное вещество в:

• электродуговой сварке плавящимся электродом, где последним выступает проволока, подающейся с катушки в горелку;
• электрическом методе сваривания покрытыми электродами как дополнительное средство;
• полуавтоматической сварке в среде инертного газа, где порошок находится во внутренней части трубчатой проволоки;
• газовой сварке пропан-кислородным пламенем на легированных сталях и цветных металлах;
• электрической сварке угольными электродами.

Функционал гранулированного средства

Сварочные флюсы играют большую роль в обеспечении процесса соединения металлов. Их функции, в зависимости от состава вещества и свариваемого материала, могут заключаться в поддержании четырех действий.

Изоляция

Главной целью флюсов является создание непроницаемого газового облака, позволяющего основному и присадочному металлам беспрепятственно сплавляться в сварочной ванне. Чтобы порошок выполнял эту функцию необходима правильная дозировка вещества на линии соединения. Хорошими изоляционными газовыми свойствами обладают мелкие гранулы плотной структуры. Но возрастающая плотность укладки фракций на поверхности соединения отрицательно сказывается на формировании поверхности шва.

На изолирующую способность оказывает влияние не только размер посыпаемых частиц, но и их насыпная масса. Применяя специальные таблицы с данными можно устанавливать точную подачу стекловидного средства в сварочную зону.

Стабилизация

Кроме защитных свойств порошка, позволяющих вести сварочные работы без внешних газовых включений, флюсы создают благоприятную среду для горения электрической дуги, которая проявляется в разряде электрического тока между концом электрода и изделием. Расстояние между сторонами полюсов составляет около 5 мм. Для стабилизации горения дуги в состав гранул добавляют специальные вещества, позволяющие более устойчиво проходить электрическому разряду. Это дает возможность работать не только на постоянном, но и на переменном токе, и применять разнообразные режимы сварки.

Легирование

Благодаря воздействию высоких температур и взаимодействию основного и присадочного металлов, создается сварочный шов. Его химический состав зависит от используемых материалов. Из-за электрической дуги некоторые полезные элементы могут выгорать или передаваться с металла шва в шлаковые массы. Чтобы этого не произошло, в некоторые флюсы добавляют легирующие вещества, обогащающие шовный металл, и препятствующие насыщению шлака кремнием и марганцем. Для большего легирования используют соответствующую присадочную проволоку.

Формирование поверхности

Когда кристаллическая решетка в расплавленном металле только начинает образовываться, все, что соприкасается с ней, оказывает влияние на вид будущего шва. Флюсы, благодаря различной степени вязкости и межфазного натяжения, имеют сильные формирующие способности, благоприятно сказывающиеся на сварочном соединении.

Например, при работе на большой силе тока и толстых материалах, более практичны флюсы с долгим вязким состоянием. Такие порошки называют «длинными». Это позволяет глубоко прогретому сплаву постепенно кристаллизоваться и остыть, образуя гладкочешуйчатую структуру. Для сварки на малых токах, сильная жидкотекучесть будет мешать видеть сварочную ванну и качественно выполнять процесс, поэтому здесь применяются «короткие» флюсы, у которых вязкость быстро переходит в твердое состояние при снижении температуры.

Классификация

Классификация сварочных флюсов имеет четыре критерия, которые разделяют присадочное средство. Заключаются они в следующих пунктах:

• назначение флюса;
• способ его изготовления;
• структура и физические параметры;
• химический состав.

Назначение

В зависимости от состава и свойств гранулированного средства, оно может быть применено для обеспечения сварочных процессов в работе с углеродистыми, легированными и цветными металлами. Его используют для электродуговой, газовой и электрошлаковой сварки, а также работах с неплавящимися электродами. Некоторые классы флюсов взаимозаменяемы. Так, флюс для сварки алюминия, может быть использован и для создания соединений на легированных сталях. В его состав входят натрий, калий и литий, которые будут положительно сказываться и на других металлах. «Алюминиевый» флюс хорошо подойдет для сварки угольными электродами. Другие гранулированные смеси узко специализированны и не пригодны для широкого применения.

Способ изготовления

В промышленности имеются три способа производства флюса:

• Плавленные. Для этого применяют электрические или угольные печи. Компоненты шихты разогревают до жидкого состояния и, сплавляясь, образуют полезную смесь. Брикеты и комки материала разбиваются до мелких частей. В готовом виде такие порошки имеют мелкодисперсную структуру серого цвета.
• Механические смеси. Это соединение нескольких видов флюса в один состав путем физического перемешивания гранул между собой. Технология применяется для конкретных видом металлов. Постоянного состава не существует, а изготовление производится на заказ. Имеет существенный недостаток в виде разности веса и размера частиц, что приводит к их разделению при транспортировке и подаче из бункера.
• Керамические. Соединение образовывается за счет скрепления порошкообразных веществ клеем, в роли которого выступает жидкое стекло. Альтернативным методом является спекание без сплавления. Компоненты шихты разогреваются до слипания в комки. После остывания они проходят процедуру измельчения. Благодаря недопущению сплавления сохраняются легирующие вещества.

Структура и параметры

Внешний вид и физическое строение порошкообразных средств для сварки может отличаться. Наиболее распространенными являются стекловидные зерна. Они имеют прозрачный цвет и круглую структуру. Отличаются более высокой насыпной массой, поэтому плотно укрывают соединение, защищая его от внешней среды.

Вторая категория флюсов создается в виде пемзообразного вещества. Это пенистые гранулы овальной или круглой формы. Цвет может варьировать от белого до коричневого. Порошок, из-за легкого веса, требует более высокого слоя присыпания соединения.

Химический состав

Из компонентов, входящих в состав порошкообразного вещества для присыпки сварного соединения, выделяются низкокремнистые смеси, где оксида последнего содержится меньше 35%. При этом участие марганца граничит на уровне 1%. Вторая группа — это флюсы с высоким содержанием оксида кремния, которое начинается от 35%. Третья категория называется бескислородной.

Отличаются флюсы и по степени взаимодействия с основным и присадочным металлами. Пассивные смеси только создают газовое облако, но никак не воздействуют на химический состав стали. Слаболегирующие порошки — это категория флюсов, производимая путем плавления, которые снабжают свариваемые материалы небольшим количеством кремния, марганца, и других полезных включений. Это придает шву большую прочность и ударную вязкость. Легирующие гранулированные составы обогащают металл в значительной степени, улучшая его физические и химические свойства. Швы после такой сварки лучше сопротивляются коррозии.

Обозначения

Флюс, используемый в ручной дуговой сварке, должен не мешать формированию шва, обеспечивать стабильное горение электрической дуги, и предотвращать образование дефектов в виде трещин и пор в застывающей структуре соединения. Во время плавления нижнего слоя порошка требуется минимальное выделение вредных веществ, угрожающих дыхательной системе сварщика. После окончания горения дуги, корка над швом должна легко отделяться, а гранулированное средство иметь низкую стоимость ввиду больших объемов выполняемых сварочных работ.

Все это нашло отображение в таблице обозначений типов флюса, чтобы пользователи могли легко ориентироваться и приобретать необходимое вещество для конкретного вида работ.

Символ обозначения	Тип средства
MS	Марганец-силикатный
FB	Флюоритно-основной
CS	Кальций-силикатный
AR	Алюминатно-рутиловый
AB	Алюминатно-освновной
W	Другие типы

Нормативы по применению

В зависимости от выполняемых сварочных работ определяется количество и иные факторы задействования флюса. Это происходит по следующей таблице:

Сила тока, А	Высота слоя присыпки, мм	Грануляция частиц, мм
200-400	25-35	0,25-1,2
600-800	35-40	0,4-1,6
1000-1200	45-60	0,8-2,5

В зону сварки флюс подается предварительной ручной присыпкой, либо автоматически из специального бункера. Недостатком метода считается возможность вести сварочные работы только в нижнем положении. Но для сварки труб решение нашлось в прокручивании изделия, а не головки горелки. При использовании трубчатой порошковой проволоки сварку можно проводить в любом пространственном положении.

Применение этого относительно недорогого гранулированного вещества значительно улучшает качество сварки, защищая процесс горения дуги, и содействуя образованию прочного соединения.

Поделись с друзьями

0

0

0

0

Классификация флюсов

Классификация флюсов по стандарту IPC/ANSI-J-STD-004 («Требования к флюсам для пайки»)

По стандарту IPC/ANSI-J-STD-004 флюсы делятся на несколько основных типов

Активность флюса (содержание галогенов %)	Канифольные Rosin (RO)	Синтетические Resin (RE)	Органические Organic (OR)
Низкая (	ROL0	REL0	ORL0
Низкая (0.5%)	ROL1	REL1	ORL1
Средняя (	ROM0	REM0	ORM0
Средняя (0.5-2%)	ROM1	REM1	ORM1
Высокая (	ROH0	REH0	ORH0
Высокая (>2.0 %)	ROh2	REh2	ORh2

 

Флюсы на органической основе (OR)

Органические флюсы изготавливаются на основе низкомолекулярных органических кислот и растворителей. в результате взаимодействия высоких температур в процессе пайки основная часть активной составляющей флюса испаряется вместе с растворителем. Главным преимуществами данных флюсов является высокая активность, небольшими остатками после пайки и полная инертность этих остатков после пайки волной. Остатки органических флюсов легко удаляются в процессе отмывки. Недостатком таких флюсов является их низкая температурная стойкость и стабильность, что означает более узкое окно технологического процесса пайки.

Флюсы на канифольной (RO) основе

Канифольные флюсы обладают повышенной температурной стабильностью в процессе пайки, имеют более высокое содержание твердых веществ по сравнению с флюсами на органической и синтетической основах, что обеспечивает меньшую вероятность образования шариков припоя при пайке, кроме того, канифольные остатки флюса легко удаляются в процессе отмывки.

Флюсы на синтетической основе (RE)

В синтетических флюсах используются фенольные, полиэфирные и другие синтетические смолы с фиксированным массово-молекулярным числом, что позволяет получать флюсовые остатки с заданными свойствами (пластичность, механическая прочность, теплостойкость, влагостойкость и пр.) В частности, можно получать остатки флюса с высокой температурой плавления более 125 ⁰С, т.е. выше максимальной температуры эксплуатации плат, это позволяет исключить резкое изменение электрических свойств печатного узла. Такие флюсы не требуют отмывки, но будут удаляться с большим трудом, если потребуется удалить их.

Выбор типа флюса

Перед началом серийного применения нового флюса рекомендуется провести испытания на растекаемость флюса, коррозионное воздействие остатков флюса и изменение поверхностного сопротивления изоляции после пайки. Методы проведения испытаний приведены в стандарте IPC-TM-650. При выборе флюса следует руководствоваться требованиями стандарта IPC/ANSI-J-STD-004, а также учитывать:

— Конструктивные особенности и назначение электронной техники

— Требования заказчика к внешнему виду изделий

— Метод нанесения флюса — пеной или распылением

— Необходимость влагозащиты и возможность применения влагозащитных материалов без удаления остатков флюса

— Активность флюса, достаточную для обеспечения хорошей очистки и смачивания паяемых поверхностей припоем.

ГОСТ Р ИСО 14174-2010 Материалы сварочные. Флюсы для дуговой сварки. Классификация

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ
	НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ	ГОСТ Р ИСО 14174-2010

Материалы сварочные

ФЛЮСЫ ДЛЯ ДУГОВОЙ СВАРКИ

Классификация

ISO 14174:2004
Welding consumables — Fluxes for submerged arc welding — Classification
(IDT)

Москва Стандартинформ 2011

Предисловие

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании», а правила применения национальных стандартов Российской Федерации — ГОСТ Р 1.0-2004 «Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения»

Сведения о стандарте

1. ПОДГОТОВЛЕН Федеральным государственным учреждением «Научно-учебный центр «Сварка и контроль» при МГТУ им. Н.Э. Баумана (ФГУ НУЦСК при МГТУ им. Н.Э. Баумана), Национальным агентством контроля и сварки (НАКС), ООО Аттестационный центр «Сплав» на основе собственного аутентичного перевода на русский язык стандарта, указанного в пункте 4

2. ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 364 «Сварка и родственные процессы»

3. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 30 ноября 2010 г. № 605-ст

4. Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО 14174:2004 «Материалы сварочные. Флюсы для дуговой сварки. Классификация» (ISO 14174:2004 «Welding consumables — Fluxes for submerged arc welding - Classification»)

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты Российской Федерации и межгосударственные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

5. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном у

Применение сварочного флюса, принцип работы, классификация и процесс получения

В процессе электродуговой и газовой сварки высокотемпературная зона значительно увеличивает химическую активность, вследствие чего интенсивно окисляется металл, испаряется часть материала сварочной проволоки, снижается интенсивность металлургических процессов, из-за чего плавление оказывается не особо эффективным. С увеличением продолжительности сварки в ванночке скапливается все больше шлаков. Поэтому эта зона должна быть изолирована, что достигается использованием сварочных флюсов — неметаллических композиций с определенными свойствами.

Принцип и условия работы

Сварочная зона при установившемся процессе включает такие области:

• Зона дугового столба с температурой внутри 4000−5000 °С.
• Зона газового пузыря, образующаяся вследствие интенсивного испарения атомов в кислородной среде.
• Шлаковый расплав, который легче металла и находится вверху газовой полости.
• Расплавленный металл — внизу полости.
• Шлаковая корка, образующая верхнюю, твердую границу зоны сварки.

На поведение свариваемого материала влияет и сварочная проволока. Так, любая сварка представляет собой миниатюрный металлургический процесс.

От шлаковой корки и окисления, которые ухудшают качество шва, свариваемый металл обезопасить можно путем непрерывной подачи в сварочную зону легкоплавких и одновременно химически инертных компонентов, коими и являются флюсы для сварки. Материалы могут применяться и для поверхностной наплавки. С использованием флюса снижается количество пыли, непременно образующейся в процессе работы.

Использоваться данные материалы должны при следующих условиях:

• Флюс должен не снижать производительность, а стабилизировать процесс.
• Не должно быть химической реакции флюса с основным металлом, сварочной проволокой.
• На протяжении рабочего цикла зона сварочного пузыря должна быть изолированной от окружающей среды.
• По окончании процесса остатки, связываясь с коркой шлака, должны без труда удаляться из рабочей зоны. Причем до 80% отработанного материала после очистки может использоваться снова.

Поскольку эти требования можно назвать даже противоречивыми, оптимальный состав флюса и способ его подачи определяется конкретным видом сварки, конфигурацией соединяемых деталей и производительность процесса.

Классификация сварочных флюсов

Разновидности флюсов характеризуются такими параметрами:

• Внешним видом. Бывают порошковидными, зернистыми, газовыми, в виде пасты. К примеру, для наплавки или электросварки используется порошок или мелкие гранулы (причем у материала должна быть соответствующая электропроводность). Для пайки или газосварки лучше взять пасту, порошок или газ.
• Химическим составом. Требуется химическая инертность при высоких температурах и способность к эффективной диффузии ряда компонентов в металл шва.
• Способом получения. Плавящиеся и неплавящиеся. Первые эффективны при наплавке, когда поверхность металла должна эффективно дополнять иные химические элементы. Вторая группа служит для улучшения механических показателей готового шва, поэтому они используются, когда варят высокоуглеродистые стали и цветные металлы, к примеру, алюминий, плохо сваривающийся в обычных условиях.
• Назначением. Легированная сварочная проволока с флюсом, к примеру, позволяет улучшить химический состав и повысить механическую прочность исходного металла. Высоко ценятся универсальные флюсы, которые могут использоваться для сварки стали, цветных металлов и сплавов.

Типовые составляющие — это марганец и кремнезем, но с целью легирования могут включаться металлы и ферросплавы.

Классификацию часто производится по марке. Определяется она производителем. Например, марки, разработанные Институтом электросварки им. Патона, в обозначении обязательно имеют литеры A. H. Если наличествуют буквы ФЦ, значит, флюс разработало Центральное НИИ транспортного машиностроения. Хоть рецептура изготовления материалов стандартизирована, единой маркировки не существует.

Процесс получения и химический состав

Основа неплавленых флюсов керамическая, а получаются эти материалы путем механического измельчения компонентов на шаровых мельницах. В зависимости от размера фракций флюсы делятся на мелкие (с зерном 0,25−1,0 мм) и нормальные (с зерном размером до 4 мм). Первые используются при сварке проволокой малых диаметров, не более 1,0−1,5 мм, в обозначение добавляется буква М. При значительном количестве компонентов в неплавленом флюсе они предварительно связываются склеиванием, а потом уже частицы размалываются до нужного размера.

В неплавленых флюсах, кроме кремнезема, есть ферросплавы, марганцевая руда, оксиды ряда элементов, металлические порошки. Компоненты подбираются по способности усиливать металлургический процесс в зоне сварки. В итоге улучшаются условия для поверхностного легирования и раскисления металла, зернистость сварного шва становится мельче, а количество вредных примесей в нем уменьшается. Легирующие способности неплавленых материалов позволяет использовать более дешевую сварочную проволоку.

К недостаткам неплавленых флюсов относится, к примеру, то, что их упаковка должна быть плотнее, поскольку компоненты гигроскопичны, а влага ухудшает качество материала. Неплавленые флюсы к соблюдению технологии сварки требовательнее, так как при этом существенно могут измениться условия легирования.

Магнитные флюсы тоже относятся к категории неплавленых. Их эффективность подобна керамическим, однако они дополнительно содержат железный порошок, увеличивающий производительность.

Плавленые флюсы главным образом используются при автоматической сварке. Технология их изготовления включает такие этапы:

1. Подготовка и размол компонентов, кроме использующихся в неплавленых флюсах. Сюда же включается плавиковый шпат, мел, глинозем и пр.
2. Перемешивание механической смеси во вращающихся мельницах.
3. Плавка в газопламенных печах с защитной атмосферой или в электродуговых печах.
4. Гранулирование для приобретения итоговыми фракциями требуемого размера зерен. С этой целью расплав флюса выпускается в воду и затвердевает в ней шарообразными частицами.
5. Сушка в сушильных барабанах.
6. Просеивание и упаковка.

Плавленые флюсы состоят из кремнезема SiO2 и оксида марганца. Марганец восстанавливает оксиды железа, постоянно образующиеся при сварке, и связывает серу в шлаках в сульфид, легко удаляющийся впоследствии со сварного шва. Кремний препятствует росту концентрации окиси углерода. Раскисляющие свойства последнего элемента повышают однородность химического состава металла.

Окраска плавленых флюсов прозрачная или светло-желтая, а плотность их не больше 1,6−1,8 г/см3.

Действие флюсов во время сварки

При ручной сварке флюс насыпается 60-миллиметровым слоем на поверхности металла, прилегающего к будущему стыку. При недостаточной толщине слоя возможен непровар и образование раковин и трещин. После этого при электросварке возбуждается разряд, а при газопламенной сварке поджигается горелка.

По мере перемещения электрода флюс подсыпается на новые поверхности. Так как размеры столба в дуге больше высоты флюса, разряд протекает в жидком расплаве компонентов, воздействующих на металлический расплав с удельным давлением до 9 г/см². В итоге исключается разбрызгивание металла, расходуется меньше сварочной проволоки, растет производительность. Это объясняется способностью флюса использовать более высокие значения рабочего тока без опасений получения прерывистого шва. Ток силой 450−500 А при открытой сварке невозможно применять, потому что дуга выплескивает металл из ванночки.

При полуавтоматической и автоматической сварке флюсы используются следующим образом:

1. По специальной трубке флюс подается из бункера.
2. Позже подается электродная проволока с катушки, расположенной после емкости с флюсом.
3. По мере протекания рабочего процесса часть флюса, не использованная и связанная шлаками, пневматикой отсасывается в емкость.
4. Расплавленная и охлажденная шлаковая корка механически удаляется со шва.

Плюсы применения флюсов:

• Отсутствие необходимости в предварительной разделке кромок будущего шва, так как с большими токами электросварки или повышенной концентрации кислорода при сварке газовой металл плавится гораздо интенсивнее.
• Отсутствие угара металла в зоне шва и прилегающих поверхностях.
• Более устойчивая дуга.
• Повышение КПД источника питания в результате снижения потерь энергии, которая тратится на нагрев металла, разбрызгивание его и повышенного расхода флюса и сварочной проволоки.
• Комфортные условия труда, ведь значительную часть пламени дуги экранирует флюс.

Ограничение применения в невозможности быстрого осмотра участка выполненной сварки. Данное обстоятельство требует более тщательных подготовительных работ, особенно при соединении сложных по конфигурации деталей. Еще флюсы довольно много стоят, а расходуются практически как сварочная проволока.

Как выбрать флюс для пайки: классификация и рекомендованные марки

Для удаления оксидной пленки с поверхности металла во время пайки используют флюс. Этот материал повышает качество соединения, способствует лучшей изоляции контакта. Однако для различных видов металла необходимо правильно подобрать присадку и ознакомиться с технологией ее применения.

Рекомендации по выбору

Флюс может выполнять несколько функций – защитную, очистительную, спайка металлов без предварительной обработки. Выбор конкретного состава зависит от материала изготовления соединяемых частей, условий дальнейшей эксплуатации и требований к скорости формирования паяного соединения.

Дополнительно учитываются следующие параметры:

• Температура плавления. Влияет на режим работы паяльника, скорость спаивания.
• Температура кипения. Критическая граница, после которой большинство флюсов теряют свои свойства.
• Материал изготовления органического или неорганического типа. Первые обладают гигроскопичностью и могут стать причиной появления ржавчины на месте соединения.
• Пассивные и активные. Первые воздействуют на материал, изменяя его поверхность или свойства. Вторые выполняют функции очистителя или изолятора.

Определяющим критерием является тип спаиваемого металла, размеры заготовки и требования к дальнейшей эксплуатации.

Для электротехники

Пайка большинства электронных плат и контактов характеризуется небольшим размером обрабатываемой площади. Для таких работ рекомендуется использовать жидкий флюс, без наличия активных компонентов. Важна небольшая температура плавления, так как сильное термическое воздействие может негативно сказаться на целостности контактов.

Рекомендованные составы:

• ЛТИ-120. Применяется для серебра, нержавеющей стали, цинка. Нейтрален, после нанесения избыток легко удаляется. Стоимость – 53 рубля.
• ФКДТ. Жидкий состав, не сказывается на показателе электропроводности, основные компоненты – канифоль (10%) и этиловый спирт (84%). Средняя цена – 47 р.
• Флюс-гель ТТ. Область применения – создание высококачественных соединений. Имеет цветовой индикатор – обесцвечивание указывает на отсутствие активного компонента. Стоимость – 51 р.

Кроме этих материалов можно использовать традиционную канифоль в твердом состоянии. Для обеспечения качественной пайки рекомендуется приготовить жидкий состав, измельчив и разбавив ее с этиловым спиртом.

Пайка алюминиевых сплавов

Трудность работы с алюминиевыми контактами заключается в высокой скорости формирования оксидной пленки. Поэтому нужно использовать марки флюса с высокоактивными компонентами. Они быстро удаляют естественный изолятор с поверхности металла и предотвращают его дальнейшее появления вплоть до формирования надежного соединения.

Оптимальные марки:

• Ф 38Н ПЭТ. В нем содержатся максимально активные компоненты, иногда требуется разбавлять с этиловым спиртом. Цена – от 60 р.
• Специальный для алюминия. Это безотмывочный состав, который впоследствии можно удалить ветошью. Обладает средними эксплуатационными показателями. Стоимость – 48 р.
• ФИМ ПЭТ. В состав входит фосфорная кислота, быстро разъедающая окислительную пленку. Оптимальный тип флюса для пайки алюминия в домашних условиях. Стоимость — от 54 р.

Еще одним преимуществом этих марок является возможность их применения для паяльных работ с нержавеющими сталями. Но перед этим нужно ознакомиться с инструкцией для конкретного вида флюса.

Соединение медных деталей

Технология пайки деталей из меди стандартная, использование  дополнительных материалов нужно только для специальных сплавов со специфическими свойствами. Важно предварительно очистить поверхность от грязи и изоляции. Технология нанесения стандартная, объем и время воздействия зависят от характеристик контакта.

Рекомендуемые составы:

• Паяльная кислота ПЭТ. Применяется для пайки никеля, его сплавов, меди и подобных по свойствам материалов. Удобна в нанесении, цена – от 53 р.
• Бура. Рекомендована для пайки с высокой температурой, характеризуется оптимальными эксплуатационными качествами. Стоимость – от 44 р.
• ЛТИ-120. Жидкая консистенция, не имеет активных компонентов, содержит спирт, канифоль, соляно кислотный диэтиламин. Цена — от 61 р.

Для правильного выполнения работ необходимо подготовить место, если испарения флюса станут причиной появления неприятного или опасного для здоровья газа – предусмотреть принудительную вентиляцию.

В видеоматериале представлен обзор популярных видов флюса:

классификация и назначение, применение канифоли и буры, техника безопасности

Для быстрой и качественной пайки необходимо иметь несколько вещей: качественный флюс, хороший припой и мощный паяльник. Припой выбирается в зависимости от объекта пайки и её температуры, а также содержания олова и свинца в нём. Основная характеристика паяльника — его мощность, но сегодня некоторые радиолюбители смотрят и на такие вещи, как размер жала и скорость нагрева и остывания.

С флюсами всё несколько иначе. Они бывают очень разных видов и применяются для противостояния процессам окисления припоя, равномерного распределения температуры по поверхности пайки и образования лучшей сцепляемости и диффузии спаиваемых контактов и деталей.

Основные виды флюсов

Бывают как твёрдые, так и жидкие флюсы. Для удобства нанесения на область пайки и более лёгкого удаления выпускают также пастообразные марки, упакованные в тубы или сразу расфасованные в специальные шприцы. Жидкие формы используются для лужения в некоторых труднодоступных частях сложных деталей. Флюсы, как правило, представляют собой поверхностно-активные вещества, которые не проводят ток.

Кроме того, можно приготовить так называемую самодельную паяльную пасту своими руками, смешав опилки припоя с растворённой в спирте канифолью. Она используется в тех случаях, когда недопустим перегрев спаиваемых поверхностей — например, во избежание их повреждения.

Флюсы в основном классифицируют по степени их активности и действия, которое они оказывают на припой и спаиваемые детали. Различают следующие основные типы:

• Активные — производятся преимущественно из растворов соляной кислоты, но нередки и случаи применения её в чистом виде. Сюда же входит очень популярная «паяльная кислота», которая представляет собой обработанный соляной кислотой цинк. Активные флюсы легче разрушают плёнки на поверхностях деталей, но, кроме этого, ещё и вступают в реакцию с самой металлической поверхностью. Из-за этого они должны быть нейтрализованы после проведения всех операций. Кроме того, такие флюсы имеют невероятно сильную электропроводимость, что исключает их применение в радиоэлектронике.
• Антикоррозийные — защищают от возникновения окислов на поверхностях и противодействуют коррозийным процессам. В качестве таких составов можно применять ортофосфорную кислоту или её смеси с другими веществами со схожими свойствами.
• Защитные — представлены самыми инертными по взаимодействию с металлом составами и включают различные масла (в том числе оливковое или растительное), сахар-песок и вазелин с воском.

Существует также классификация по рабочей или активной температуре. По этому принципу флюсы бывают:

• Высокотемпературные с температурой перехода в жидкое состояние от 450 градусов Цельсия.
• Низкотемпературные, температура плавления которых ниже 450 градусов.

Обязательно следует выбирать флюсы с температурой плавления ниже, чем у припоя, ведь иначе спаять детали будет невозможно. Припои и флюсы, применяемые при пайке необходимо также подбирать в зависимости от задач, выполняемых ими.

Состав и описание канифоли для пайки

Для начинающего радиолюбителя в качестве оптимального решения подойдёт канифоль для пайки. Сырьё для её производства — сосновая живица или смола. Это смесь различных изомеров смоляных кислот, которая обрабатывается специальным образом, или продукт отходов некоторых химических производств. Она относительно дешёвая и доступная, хорошо противостоит образованию оксидных поверхностных плёнок и совершенно нерастворима водой и ацетоном. Из-за природного характера образования, канифоль на основе живицы абсолютно нетоксична и не предъявляет дополнительных требований к защите дыхательных органов и глаз и повышенной вентиляции рабочего помещения.

Канифоль стекловидна и имеет температуру плавления, не превышающую 70 градусов, что делает её пригодной для использования в радиоэлектронике. Очень хорошо растворяется спиртом и ацетоном, которые используются для удаления её с поверхности деталей и печатных плат. Однако, если эстетическая сторона процесса пайки вас не заботит или положение детали исключает последующую обработку, канифоль спокойно можно не стирать. Она не обладает электропроводностью и совершенно неактивна после застывания.

Растворы канифоли имеют приблизительное её содержание на уровне 30−35 процентов. Остальное — это спирт и активаторы. В качестве спиртов могут выступать:

• Этиловый.
• Изопропиловый.
• Этиленгликоль.
• Этилацетат.

Активаторами же являются такие присадки:

• Салициловая кислота.
• Органические соединения галогенов.

Такие флюсы наносятся ручным способом легче и обеспечивают равномерное покрытие рабочей области.

Бура и её применение

Тетраборат натрия имеет очень широкое назначение в качестве флюса. Им можно паять и варить изделия из меди, драгоценных металлов (серебра, например) и хромированных изделий. Кроме того, он используется при работе с тугоплавкими металлами вроде чугуна. Применяется практически без добавок, иногда может смешиваться в равных частях с борной кислотой, из которой и производится. Имеет высокую температуру плавления (около семисот-девятисот градусов), поэтому подходит для работ по прокладке водопроводных сетей и их ремонту.

Из-за того, что обычные бытовые паяльники неспособны выдавать нужное количество тепла для работ, которые проводятся с этим флюсом, используются газовые горелки. После завершения всех работ с металлической поверхностью образовавшийся налёт необходимо удалить, так как он провоцирует образование ржавчины.

Использование ортофосфорной кислоты

Ортофосфорная кислота представляет собой хорошо растворимые в воде прозрачные кристаллы, хорошо впитывающие влагу. Может применяться как флюс для пайки изделий из алюминия, стали и меди. Отлично подходит для чистки поверхностей металлов от ржавчины, покрывая их защитной плёнкой, которая противодействует повторному появлению коррозии.

Принципы применения и техника безопасности

Соблюдая всего несколько универсальных правил, можно выполнять работы по соединению металлических деталей с помощью пайки очень легко. Эти правила пойдут для любого флюса, типа припоя и вида работы:

• Очищайте соединяемые поверхности спиртом или другим активным растворителем.
• Следите за тем, чтобы жало паяльника всегда было залужено, то есть покрыто достаточным количеством припоя для усиления контакта.
• Следите за чистотой жала, не давайте ему окислиться.
• Флюс наносите так, чтобы при расплавлении он покрывал всю обрабатываемую поверхность.
• Не перегревайте детали, особенно радиотехнические — это чревато получением травм из-за взрыва отдельных компонентов (конденсаторов, например) и повреждением внутренней структуры печатных плат.
• Очищайте поверхности от продуктов окисления припоя и флюса, особенно если последний проводит электричество.

Правила техники безопасности и охраны труда, которых следует придерживаться, стандартны для выполняемых работ. Следует обеспечивать соответствующую защиту тела от попадания случайных капель раскалённого припоя. Для этого следует использовать халаты из хлопчатобумажной ткани и защитные очки. Если ожог всё-таки случится, стоит незамедлительно протереть его любым спиртовым раствором — это поможет избежать образования волдырей на коже. Кроме того, стоит избегать хватания жала работающего паяльника голыми руками, а если необходимо, сменить жало в процессе работы, давать ему остыть.