Как паять алюминий горелкой - GazSnabStroy.ru
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд (пока оценок нет)
Загрузка...

Как паять алюминий горелкой

Процесс пайки алюминия в домашних условиях

Алюминий является материалом с хорошей прочностью, высокой тепло- и электропроводностью. Эти положительные качества способствуют широкому применению металла в промышленности и быту. Достаточно часто возникает необходимость соединить алюминиевые детали или заделать образовавшееся отверстие в алюминиевой ёмкости. Но не каждый знает, как спаять алюминий в домашних условиях.

Пайка алюминия

Одним из наиболее известных способов соединения металлов, особенно в электротехнических работах, является пайка. Она обеспечивает меньшее сопротивление соединений, и, как следствие, их меньший нагрев под воздействием электрического тока. Поскольку алюминий наряду с медью — основной проводящий материал в электрических сетях и устройствах, необходимость в его пайке возникает достаточно часто.

Сложность в том, что «крылатый металл» на воздухе мгновенно покрывается плёнкой окисла, к которой расплавленный припой не пристаёт. Необходимо с помощью механической зачистки удалить слой окисла, но он практически мгновенно образуется снова.

Для того чтобы избежать повторного образования оксидной плёнки, разработаны множество методик. Среди них:

  1. Зачистка небольших деталей под слоем жидкого флюса.
  2. Применение флюсов совместно с абразивными материалами.
  3. Использование медного купороса для создания медной плёнки на алюминиевом изделии.
  4. Применение специальных флюсов и припоев.

Зачистка под слоем флюса

Небольшие алюминиевые детали, например, проводники, можно зачищать, опустив часть детали в жидкий флюс, которым может служить обычный раствор канифоли или паяльная кислота. Жидкий флюс предохранит зачищаемый участок от контакта с кислородом и образования плёнки. Тем же защитным эффектом обладает и обычное трансформаторное масло.

Абразивные материалы

Часто к флюсу (той же канифоли) добавляются железные опилки. В процессе пайки необходимо тереть нагреваемое место жалом паяльника. Под действием трения опилки сдирают слой окиси, а канифоль закрывает доступ кислорода к освобождённому металлу. Вместо опилок может быть использован любой крошащийся абразив: наждачная бумага или даже кирпич.

Использование медного купороса

Любопытный метод, использующий гальваностегию. Два алюминиевых электрода опускаются в раствор медного купороса и соединяются с полюсами электрической батареи. Электрод, присоединённый к плюсу, зачищается. На зачищенную поверхность в результате электролиза начинает осаждаться медь. Когда алюминий оказывается полностью покрыт медной плёнкой, деталь высушивается. После этого пайка проходит гораздо легче, ведь медь — прекрасный материал для этого типа соединений.

Специальные припои

Наиболее качественное соединение в домашних условиях можно получить, используя легкоплавкие припои на основе олова и меди и специальные флюсы. Самым популярным отечественным флюсом является Ф64, который позволяет паять алюминиевые детали без механической зачистки. Так, к примеру, без проблем осуществляется пайка алюминия с медью, или запаивается изнутри алюминиевая трубка, зачистить которую иными способами не представляется возможным.

При этом используются обычные легкоплавкие оловянно-свинцовые припои с температурой плавления 200−350 градусов. Паяльник должен быть довольно мощным — от 100 Вт и выше. Причина — в высокой теплопроводности алюминия. Недостаточно мощный паяльник просто не сможет нагреть место спайки до температуры плавления припоя. Лишь очень маленькие детали (преимущественно в радиоэлектронике) можно соединять паяльником мощностью 60 Вт.

Для пайки больших алюминиевых деталей паяльник не подойдёт. Здесь лучше воспользоваться любой газовой горелкой, обеспечивающей нагрев до 500−600 градусов, и одним из специализированных припоев. Одним из наиболее популярных является HTS-2000 — безфлюсовый припой для пайки алюминия, меди, цинка и даже титана.

Он обладает несколькими достоинствами:

  1. Низкой температурой плавления (390 градусов Цельсия).
  2. Возможностью применения без флюса.
  3. Надёжностью соединения (во многих случаях способен заменить аргонную сварку).

Правда, HTS-2000 не исключает процесса зачистки. Более того, в процессе пайки необходимо сдирать прутком припоя или металлической щёткой оксидную плёнку, чтобы обеспечить надёжное соединение. Однако этот способ позволяет выполнять такие работы как запаивание прохудившихся алюминиевых ёмкостей, например, канистр, или даже автомобильных алюминиевых радиаторов.

Кроме того, HTS-2000 — это практически единственный (за исключением аргона) способ соединения двух «крылатых» металлов: алюминия и титана.

Существуют и другие высокотемпературные припои, разработанные специально для пайки алюминия. Например, 34А, в составе которого содержится две трети алюминия, а также медь и кремний. Но температуры плавления таких припоев — 500−600 градусов Цельсия, что близко к температуре плавления самого алюминия.

Поэтому использование высокотемпературных припоев в домашних условиях опасно — алюминиевая деталь при нагреве до столь высоких температур может быть непоправимо испорчена.

Пайка алюминия – инструкция и выбор флюса

Довольно часто можно услышать такую точку зрения, что сплавы алюминия и сам алюминий довольно плохо паять. Однако данное мнение будет справедливым лишь в случае, если для него использовать те же флюсы и припои, что и для меди, стали и ряда других материалов. Сегодня в продаже можно найти специальные материалы, которые были разработаны непосредственно для пайки алюминия. В итоге, паять его стало так же возможно, как и медь.

Сложность пайки алюминия при использовании стандартных припоев и флюсов заключается в целом ряде химических и физических особенностей такого материала. Прежде всего, следует отметить, что на поверхности этого металла всегда находится довольно прочная пленка оксида, которая к тому же способна хорошо сопротивляться воздействию самых разных химических соединений.

Оксидная пленка не допускает попадания припоя непосредственно на поверхность металла. Для ее преодоления прибегают к одному из 2 способов:

  1. Механическая обработка, за счет которой пленка удаляется с поверхности провода, после чего можно его начинать паять.
  2. Применение сильнодействующих флюсов, которые попросту растворяют ее и обнажают поверхность чистого металла.

Сложность при пайке алюминия заключается также и в том, что у этого металла невысокая температура плавления, которая составляет всего лишь 660 градусов. Прочность провода при нагревании до 250-300 градусов становится значительно ниже, из-за чего он становится неустойчивым.

Температура пайки должна находиться в пределах от 500 до 640 градусов. Это не слишком большой интервал, особенно, если планируется использование высокотемпературной пайки, где очень высока вероятность перегрева материала, после чего происходит расплавление провода.

В отличие практически от всех металлов, используемых в легкоплавких припоях:

  • свинец;
  • кадмий;
  • висмут;
  • сурьма и т.д., алюминий обладает такой характеристикой, как невысокая взаимная растворимость. Это приводит к тому, что прочность соединений, полученных в результате спаивания, оставляет желать лучшего.

Что использовать?

Выбор флюса для алюминия зависит от целого ряда немаловажных факторов. В частности, наибольшей популярностью пользуется так называемый бинарный флюс, представляющий собор раствор концентрированной фосфорной кислоты.

У него есть большое количество положительных моментов:

  1. Этот состав является безотмывочным, то есть он не будет нуждаться в дополнительной промывке после завершения паяльных работ.
  2. Он очень быстро действует, поэтому приступать к пайке можно практически сразу же после его нанесения на поверхность провода.
  3. Вещество универсальное, поэтому является подходящим для ряда других металлов, в частности, стали или меди.

Чтобы пайка алюминия получилась как можно лучше, нужно использовать припои, где содержится алюминий, серебро, кремний, цинк и медь. В продаже можно найти расходные материалы, где содержатся все эти материалы.

Выбирая припой, принимают во внимание, что соединение будет иметь наивысшую способность к сопротивлению коррозионным процессам, если в припое содержалось большое количество цинка.

Вполне допустимо использовать для пайки алюминия припои, сделанные на базе свинца и олова, однако здесь невозможно будет обойтись либо без механической зачистки материала, либо без использования надежных флюсов. Не рекомендуется использовать припой такого рода, так как алюминий не будет с ним достаточно надежно соединяться. Еще одним отрицательным моментом является подверженность соединения развитию коррозии.

Помимо припоя и флюса, понадобится паяльник. Ширина жала здесь будет напрямую зависеть от того, насколько большое сечение у провода – чем оно выше, тем шире жало следует подбирать. Стоит отметить, что паяльники с нерегулируемой температурой нагрева сейчас постепенно уходят в прошлое.

Им на смену приходят так называемые паяльные станции. Эти изделия хороши тем, что имеют регулятор температуры нагрева жала паяльника, а также целый набор этих сменных жал. В работе с таким материалом как алюминий, это очень полезный момент. На дисплее можно выставить необходимую температуру с точностью до градуса и приступить к работе.

Как паять?

Перед тем, как приступить к непосредственной пайке, необходимо правильно подготовить поверхность проводов. Для начала необходимо, чтобы поверхность была обезжирена. Этого добиваются путем обработки участка пайки ацетоном, бензином или же растворителем другого рода.

Если под рукой отсутствует флюс, необходимо механическим путем удалить оксидную пленку с поверхности провода. Это делают при помощи наждачной бумаги, стальной щетки, протравливающей жидкости и так далее.

Когда оксид снят, провода фиксируют, прогревают паяльником и наносят на разогретый участок припой.

Пайка алюминия

Существует мнение, что перед тем, как паять алюминий у себя в домашних условиях, следует запастись припоем особого качества, а также специальным паяльным инструментом (газовой горелкой в частности). При этом в качестве объяснений приводятся следующие факты: во-первых, на поверхности алюминия всегда имеется окисная плёнка и, во-вторых, температура его нагрева достаточно велика.

И, действительно, из-за характерного металлического налёта лужение и пайка алюминия в домашних условиях связана с определёнными сложностями. Решить эту проблему помогут специальные припои, применяемые одновременно с активными флюсами для алюминия.

Рассмотрим каждый из представленных выше расходных материалов более подробно.

Высокотемпературный припой

В состав традиционного легкоплавкого припоя входят такие обязательные составляющие, как олово (Sn) и свинец (Pb) с небольшими добавками висмута (Bi), кадмия (Cd) и цинка (Zn). Посредством такого паяльного состава удаётся обрабатывать медные и стальные заготовки, при пайке которых поверхности редко нагреваются выше 300 градусов.

Перед тем, как паять алюминий обычными средствами, следует знать о том, что для обработки этого металла указанные составы не годятся, поскольку рабочая температура его нагрева должна быть значительно выше. Для работ этой категории потребуются особые припои для алюминия, включающие в свой состав высокотемпературный кремний. В качестве добавок в них содержатся медная и другие активные составляющие (серебряные и или цинковые компоненты, например).

Важно! В них также должна входить и алюминиевая компонента.

Обратите внимание! При увеличении количества цинка припой для пайки алюминия приобретает хорошую устойчивость к коррозийному разрушению.

Таким образом, к разряду высокотемпературных принято относить припои, в состав которых входят такие обязательные компоненты, как кремний, медь и алюминий (цинк). В качестве примера может быть рассмотрен известный образец отечественного алюминиевого припоя – 34A, а также его импортный аналог под обозначением «Aluminium-13». В них обычно содержатся до 87% алюминия и примерно 13% кремния, что позволяет поднять температуру пайки ориентировочно до 590-600°С.

Флюсовая компонента

Флюс для пайки алюминия обычно подбирается с учётом химической активности его составляющих по отношению к данному металлу. Для этих целей вполне сгодятся такие известные отечественные смеси, как Ф-64, Ф-59А, Ф-61А, включающие в свой состав компоненты аммония и другие, активные по отношению к алюминию добавки.

Читайте также:  Секреты пайки полипропиленовых труб

На ёмкостях с этими паяльными реагентами обычно имеются ярлычки со специальными пометками «для пайки алюминия».

Для работы с этим металлом может использоваться флюс, выпускаемый под фирменным обозначением «34А», включающий в свой состав хлористые соединения калия, цинка и лития в нужной пропорции, а также фторид натрия (10%). Эти смеси считаются наиболее подходящими, когда предполагается пайка алюминия с медью или другими цветными металлами.

Флюс для высокотемпературной пайки

Порядок проведения паяльных работ

Подготовка поверхности

Пайка алюминия оловом с активными добавками начинается с подготовки поверхностей сочленяемых деталей или изделий. Для этого над ними необходимо проделать следующие операции:

  • Тщательно обезжирить их, воспользовавшись смоченной в ацетоне мягкой фланелью;

Дополнительная информация. Вместо ацетона может использоваться любой заменяющий его традиционный растворитель (бензин, например).

  • Зачистить подлежащее пайке место, для чего рекомендуется использовать мелкозернистую наждачную шкурку;
  • В качестве запасного варианта может быть предложено травление поверхности специальными активными составами, однако из-за своей специфичности эта процедура применяется крайне редко.

Следует помнить о том, что удалить оксидную пленку за один заход полностью не удаётся, поскольку на данном участке сразу же образуется новый тонкий слой. Зачистка поверхности осуществляется не для полного удаления нежелательного покрытия, а с целью частичной его нейтрализации перед обработкой флюсом. По завершении этой операции поверхность может быть запаяна достаточно легко.

Нагрев зоны пайки

Для того чтобы спаять небольшие по размеру заготовки из алюминия, достаточно паяльника небольшой мощности (не более 100 Ватт). Для пайки массивных изделий или деталей нужно будет воспользоваться паяльником большей мощности. Лучше всего для этих целей подойдёт специальный мощный инструмент или газовая горелка.

Мощный паяльник на 300 Ватт

Пайка алюминия газовой горелкой (иногда для этих целей используют паяльную лампу) имеет особую специфику, проявляющуюся в следующих особенностях:

  • Во-первых, не рекомендуется сильно перегревать алюминий, поскольку он может частично расплавиться. Для предотвращения этого эффекта по ходу пайки следует периодически прикасаться припоем к обрабатываемой поверхности. Его расплавление будет означать, что требуемая температура уже достигнута;
  • Во-вторых, нежелательно применять кислород в качестве обогатителя газовой смеси, так как он может спровоцировать окисление металла.

Инструкция по пайке

Для того чтобы получить паяное соединение изделий из алюминия, следует руководствоваться стандартной методикой, предполагающей следующий порядок действий:

  • Сначала поверхность в месте пайки обезжиривается, после чего эта зона тщательно зачищается;
  • Если требуется припаять одну деталь к другой, обе они надёжно фиксируются в тисках или струбцине;
  • После этого можно будет начать прогревать места соединения;
  • В процессе пайки специальным припоем по алюминию, содержащим активатор, несколько раз прикасаются к месту сочленения. При использовании обычного припоя для активного воздействия на оксидную плёнку потребуется специальный флюс.

Обратите внимание! Для надёжного разрушения поверхностной пленки из оксида алюминия рекомендуется использовать щетку с щетинками из стальной проволоки. Посредством этого простейшего инструмента в процессе пайки удаётся равномерно распределить весь припой по плоскости обрабатываемых алюминиевых заготовок.

Что делать, если нет требуемых материалов

В ситуации, когда в хозяйстве отсутствуют необходимые для пайки расходные материалы, можно воспользоваться традиционными припоями. При этом флюс заменяется обычной спиртовой канифолью, с помощью которой поверхность алюминия заливается после её предварительной чистки. Благодаря этому обеспечивается защита от окисления и образования нежелательной оксидной плёнки.

При данном подходе паяльник одновременно используется в качестве инструмента, разрушающего это препятствие. С этой целью на жало паяльного приспособления устанавливается специальный скребок, посредством которого удаётся постоянно счищать образующийся слой оксида. Кроме того, повысить производительность такого процесса удаётся, если в канифоль добавить немного опилок, образующихся при резке металла.

Спаивают детали в этом случае следующим образом:

  • Сначала хорошо прогретым паяльником с предварительно залуженным жалом на месте пайки расплавляется небольшое количество канифоли;
  • После того, как она полностью закроет весь прогретый участок, по его поверхности следует с усилием потереть жалом паяльника. В место пайки нужно добавить небольшое количество металлических опилок, которыми совместно с жалом эффективно разрушают оксидную пленку;
  • По завершении процедуры лужения обрабатываемые алюминиевые заготовки соединяют между собой и тщательно прогревают обычным паяльником.

В заключительной части обзора отметим, что пайка без применения специального оборудования и активных расходных материалов – это очень трудоёмкая и хлопотливая процедура, не гарантирующая получения положительного результата. Именно по этой причине прибегнуть к этому способу пайки могут только хорошо подготовленные пользователи, имеющие большой опыт работы с паяльным оборудованием.

В том случае, когда абсолютной уверенности в своих силах нет, лучше всего приобрести все необходимые материалы и попытаться взять напрокат требуемый инструмент (газовую горелку в частности).

Видео

Сварка алюминия в домашних условиях газовой горелкой

Пайка алюминия газовой горелкой

Потребность в спаивании различных деталей возникает как в домашних, так и в промышленных условиях, так как данный процесс можно отнести к мелкому ремонту, хотя нередко приходится сталкиваться и с более масштабными процедурами. Дело в том, что различные виды и способы сварки металла не всегда могут предоставить результат достойного качества, а также не всегда являются подходящими. Поэтому, пайка алюминия газовой горелкой является вполне востребованным методом, который все же имеет ряд своих особенностей, которые придется освоить новичкам. Дело в том, что спаиваемость этого металла не так хороша, как у других разновидностей, но пайка становится более предпочтительной, так как при сильном нагревании металл меняет структуру и сварка портит его свойства, поэтому не всегда можно использовать сварку. Для поддержания качества следует использовать все имеющиеся дополнительные средства, которые предоставляет инфраструктура, разработанная за долгое время.

Пайка алюминия газовой горелкой

При работе с алюминием возникают проблемы в борьбе с оксидной пленкой, которой металл покрывается за относительно небольшой промежуток времени, так что может появиться даже после предварительной обработки. Пайка горелкой заметно отличается от пайки паяльником и считается более удобным процессом, так как тут можно регулировать температуру и мастер получает больше возможностей для деликатной обработки поверхности, причем как тонкого, так и толстого металла. Нередко в это время используются дополнительные флюсы и различные средства обработки. Пайка алюминия в домашних условиях газовой горелкой облегчает предварительное прогревание металла и расплавку дополнительных расходных материалов.

Пайка алюминия своими руками

Естественно, что для получения качественного соединения требуется опыт работы, так как алюминий относится к легкоплавким металлам, а соответственно, его припои имеют высокую растекаемость. При неправильном подходе материал просто растечется по поверхности, так и не заполнив шов соединения, не говоря уже о заделке дыр, где требуется настоящее мастерство. Здесь же очень важным моментом является подбор присадочного материала, так как для каждого вида пайки он требуется свой припой. Из алюминия может создаваться как корпус механизма или какой-либо толстой герметичной емкости, так и обыкновенные провода. Пайка алюминиевых проводов при помощи горелки проходит более легко за счет удобного регулирования температуры пламени и его интенсивности.

Преимущества

  • Пайка алюминия горелкой является универсальной, в отличие от применения паяльника, и может использоваться как для тонких деталей, так и для толстых;
  • Газовая горелка имеет возможность регулировки интенсивности горения пламени, что определяет температуру нагрева, тогда как при работе с паяльником необходимо иметь несколько инструментов различной мощности;
  • Горелкой можно подогревать поверхность металла, расплавлять припой и флюс;
  • Скорость работы медленнее, так что появляется возможность делать все более качественно и спокойно;
  • Итоговые результаты оказываются более качественными, чем при использовании паяльника;
  • Инструмент практически сразу готов к использованию и не нужно долго ждать пока он остынет после работы.

Недостатки

  • Подготовка к работе занимает более длительный отрезок времени;
  • Себестоимость процесса спаивания становится более высокой;
  • Работа становится менее безопасной, так как емкость, в которой находится газ, может взорваться, если на нее будет воздействовать открытый источник огня, или же шланги могут пропускать газ, что также нанесет вред организму;
  • Оборудование для работы является более дорогостоящим.

Материалы и инструмент

  • Основным инструментом является газовая горелка, которая пропускает через себя газ под давлением. Во время горения он расплавляет металл припоя и действует, как главная сила температурной обработки. За счет регулировки подачи давления определяется общая температура пламени.
  • Емкость с газом, которая может быть представлена небольшим баллоном. Здесь находится расходный горючий материал, который должен быть надежно изолирован от внешнего воздействия.
  • Шланг для соединения горелки и баллона. Его самого, а также соединения, следует всегда проверять на целостность перед использованием.
  • Припой для пайки алюминия, который выбирается согласно той разновидности процедур, с которыми будет взаимодействие. Когда идет пайка алюминия газовой горелкой присадочная проволока выбирается по составу основного металла.
  • Флюс для улучшения свойств спаивания. Он преимущественно используется для толстых заготовок, но также используется и для пайки различных сортов металла, таких как пайка алюминия со сталью газовой горелкой, или особо сложных случаев.

Температура плавления проволоки всегда должна быть ниже температуры плавления основного металла.»

Пошаговая инструкция

  1. Для начала проводится подготовка поверхности металла, для чего осуществляется предварительная зачистка поверхности детали мелкой металлической щеткой или наждачной бумагой. Также нужна обработка растворителем, который поможет ликвидировать налеты жира и масла, убрать оксидную пленку и прочие негативные эффекты.
  2. Затем необходимо обработать всю поверхность, где будет проходить пайка, флюсом. Это поможет улучшить свойства спаивания, текучесть и смачиваемость материала.
  3. После нужно прогреть заготовку при помощи горелки, чтобы припой смог лучше расплавиться и растечься по поверхности.
  4. После этого уже можно приступать к спаиванию, поднеся припой или присадочную проволоку к поверхности заготовки и зажечь горелку. Обрабатывая пламенем горелки расплавить материал, чтобы он растекся по поверхности и застыл там. Накладывание нескольких слоев может проходить в несколько этапов.
  5. В конце, когда расходный материал заполнит все трещины и выемки, образуя ровную поверхность, нужно дать остыть и проверить качество соединения.

Пайка алюминия горелкой

Если толщина детали более 4 мм, то следует заняться разделкой кромок, так как алюминий иначе не пропаяется.»

Режимы пайки горелкой

Толщина заготовки, мм

Расход припоя, гРасход газа, мл1-20,5-13-52 -41-1,55,561,5710211

Техника безопасности

Перед каждым использованием газовой техники нужно проверять целостность и исправность работы газового баллона, шлангов и прочих. Баллоны нужно держать максимально далеко от открытого пламени. Вблизи рабочего места не должно быть никаких легко воспламеняемых предметов, а также горючих вещей.

Сварка алюминия газовой горелкой с баллончика

Популярность алюминия в последнее десятилетие увеличилась в несколько раз и продолжает расти с каждым днем. Это обусловлено его прекрасными свойствами, такими как экологическая чистота, устойчивость к коррозии и пластичность. Прекрасным средством для проведения сварочных работ с алюминием является аргонодуговое сваривание. Нередко таким способом пользуются многие сварщики, которым необходимо произвести ремонт алюминиевых деталей.

Читайте также:  Пайка медных проводов в распределительной коробке

Идеальным средством для проведения сварочных работ является газовый баллончик. Специальный газовый баллончик для сварки сгорает в кислороде и создает высокий температурный режим – более 2400 градусов по Цельсию. Благодаря тому, что он создает значительный температурный режим, с его помощью можно производить сваривание медных и алюминиевых элементов. Для работы применяются мягкие и твердые припои. Газовый баллончик дает возможность проведения сварочных работ с трубами отожженного и неотожженного качества, толщина стенок которых составляет 1,5 миллиметра.

Помимо этого газ очень экономичен в сравнении с другими видами топлива и от его применения не загрязняются сопла горелок. Максимальную температуру горения можно достичь всего за 10 секунд. Баллоны, которые используются для сварочных работ, производятся по специальной технологии, что дает гарантию отсутствия утечек топлива, а также обеспечивает безопасность при дальнейшей эксплуатации.

Положительными особенностями использования газовых баллончиков являются следующие особенности:

  • – Стабильность и безопасность при работе, чего никак нельзя сказать про стандартные газовые баллоны;
  • – Газ в маленьких баллончиках безопасен для сваривания, потому как не содержит в своем составе бутадиена;
  • – Высокую температуру горения (2400 градусов по Цельсию). Это значительно выше, чем температура, которую можно достичь с помощью бутаново-пропановой смеси;
  • – Горелки на газу из баллончиков имеют на половину большую тепловую мощность, чем устройства, которые устроены и оборудованы для работы на пропане;
  • – Газ из баллончиков имеет большую эффективность, чем пайка алюминия пропаном;
  • – Горелки, в которых используется специальный МАПП газ, легко запускаются даже при низкой температуре;

Множество особенностей преимуществ газа из баллончиков позволяют многим сварщикам постоянно пользоваться данным инструментом для создания качественных сварочных швов и обеспечения комфортного сваривания. Работая с использованием газовых баллончиков, можно достигать высокого качества сварки, а также быстро и эффективно устранять неисправности алюминиевых деталей.

В специальных баллончиках для сварки имеется смесь для продуктивной пайки алюминия при температуре 2400 градусов, а также работать с газом, который на 35% продуктивнее пропана. МАПП алюминиевый баллончик – это специально разработанный газовый баллончик для безопасного использования в рабочем процессе.

Пайка алюминия газовой горелкой

Процесс спаивания алюминия, является весьма востребованным процессом, как в домашних условиях, так и в промышленных сферах, поскольку благодаря ему можно осуществлять соединение различных мелких деталей, однако приходится сталкиваться и с более масштабными деталями. Существует множество разновидностей сварки металла, но иногда для более подходящего и качественного соединения применяют пайку.

В связи с этим, спаивание алюминия газовой горелкой считается вполне популярным способом, поскольку присутствует несколько преимуществ, которые не известны новичкам. Спаивание алюминия не очень удобное в отличие от других способов, однако, все равно предпочтительнее остальных, поскольку при большой температуре у металла меняется структура с применением сварки, поэтому ее не используют.

Для осуществления качественного процесса, необходимо использовать различные вспомогательные приспособления, которые требуются по технологии, существующей на протяжении длительного времени.

При пайке алюминия появляются значительные затруднения с оксидной пленкой на поверхности металла, которая образуется практически сразу, и даже после подготовительных процедур. Осуществлять процесс спаивания с помощью горелки, считается гораздо удобнее, чем при помощи пальника, поскольку присутствует наличие необходимой регулировки температуры, благодаря которой, появляется возможность более аккуратной обработки поверхности металла, как тонкого, так и толстого.

Весьма часто в подобные случаи применяется флюс, и различные химические вещества для обработки. Когда спаивание алюминия газовой горелкой осуществляется в домашних условиях, то предварительный прогрев металла, а также расплавление дополнительных расходных материалов осуществляется проще.

Известно, что алюминий относиться к металлам, которые имеют легкое расплавление, тем самым работа с ними затрудняется, поскольку металл становится сильно текучим, необходим большой опыт, чтобы осуществить качественный процесс. Когда металл начинает растекаться по поверхности, он не сможет заполнить шов, и тем более не получится произвести заделку отверстий и трещин, поэтому потребуются необходимые навыки.

Существует множество разновидностей спаивания металла, поэтому важным моментом является правильный выбор присадочного материала, и припои необходимо подбирать соответственно к предстоящему процессу. Благодаря спаиванию алюминия можно соединять как различные корпусы механизма, включая толстые герметичные емкости, так и обыкновенные провода. Спаивание проводов из алюминия осуществляется довольно легко при помощи горелки, поскольку присутствует наличие необходимой регулировки температуры пламени, а также его интенсивности.

Как паять алюминий горелкой

Для пайки алюминия обычными оловянно-свинцовыми припоями ПОС может быть рекомендован метод, предложенный зарубежными радиолюбителями и проверенный автором этой заметки, заключающийся в следующем.

На алюминий в мосте пайки наносится жидкое минеральное масло и поверхность алюминия под слоем масла зачищается скребком или лезвием ножа для удаления имеющейся пленки окиси. Припой наносится хорошо нагретым паяльником. Для пайки тонкого алюминия достаточна мощность паяльника 50 вт, для алюминия толщиной 1 мм и более желательно применение паяльника мощностью 90 вт. Если припой не пристал к металлу, процесс облуживания необходимо повторить.

Лучшие результаты получаются в случае применения щелочного масла для чистки оружия после стрельбы, хорошее и удовлетворительное качество пайки обеспечивают минеральное масло для швейных машин и точных механизмов, вазелиновое масло и масло “Универсал”.

Припой должен содержать не менее 50% олова, наиболее удобным для работы является легкоплавкий припой ПОС-61. Припой ПОС-30 не обеспечивает хорошего качества пайки.

При пайке алюминия толщиной 2 мм место пайки перед нанесением масла желательно предварительно прогреть паяльником.

Данный метод можно применять для припаивания монтажных проводов к корпусам электролитических конденсаторов, не нарушая их работоспособности.

Радио N 8 1966 г.с.35

Пайка алюминия припоями ПОС.

Пайка оловянно-свинцовыми припоями алюминиевых изделий затруднительна, но все же возможна, если оловянно-свинцовый припой содержит не менее 50% олова (ПОС50, ПОС61, ПОС90).

В качестве флюса применяют минеральное масло. Лучшие результаты получаются при использовании щелочного масла (для чистки оружия после стрельбы). Удовлетворительное качество пайки обеспечивет минеральное масло для швейных машин и точных механизмов.
На место пайки наносят флюс и поверхность алюминия под слоем масла зачищают скребком или лезвием ножа, чтобы удавить имеющуюся всегда на поверхности алюминия оксидную пленку. Паяют хорошо нагретым паяльником. Для пайки тонкого алюминия достаточна мощность паяльника 50 Вт, для алюминия толщиной 1мм и более желательна мощность 90 Вт. При пайке алюминия толщиной более 2 мм место пайки нужно предварительно прогреть паяльником и только после этого наносить флюс

ПАЙКА АЛЮМИНИЯ

Те, кому приходилось хотя бы раз иметь дело с алюминием, знает, насколько трудно он поддается лужению и пайке.
В обычных условиях поверхность алюминиевых деталей покрыта тонкой и прочной оксидной пленкой. Разрушенная пленка сразу же восстанавливается благодаря кислороду воздуха.
И все соединять алюминиевые детали можно. И не только с медными и железными, но и с алюминиевыми же. Делается это так. Место стыка хорошо прогреваем и покрываем слоем канифоли. Затем набираем на жало паяльника немного оловянно-свинцового припоя, смешанного с железными опилками, и круговыми движениями жала залуживаем разогретое место. Опилки разрушают окисную пленку, и алюминий, защищенный канифолью и потому не успевающий снова окислиться, прочно связывается с припоем. Необходимо только следить за тем, чтобы паяльник не перегревался и не сжигал канифоль.

Пайка алюминия припоем П250А.

Припой содержит 80% олова и 20% цинка. Коррозионная стойкость паяных швов, выполненных припоем П250А, несколько ниже, чем выполненных оловынно-свинцовыми припоями.
Флюс представляет собой смесь олеиновой кислоты и йодида лития. Йодид лития (2-3гр) помещают в пробирку или колбу и добавляют 20 мл (около 20гр) олеиновой кислоты (в состав флюса может входит от 5 до 17% йодида лития). Смесь слегка подогревают до полного растворения соли. Готовый флюс сливают в чистую стеклянную посуду и охлаждают. Если используется водная соль лития, то при ее растворении на дно пробирки опускается слой водной смеси, а флюс всплывает, и его осторожно сливают.

Перед пайкой жало хорошо прогретого паяльника (температура жала должна быть около 350 °С) зачищают и лудят припоем П250А, пользуясь чистой канифолью. Соединяемые поверхности деталей смачивают флюсом, лудят и паяют. После охлаждения остатки флюса удаляют тампоном из ткани, смоченным в спирте, и покрывают шов защитным лаком.
Флюс в процессе пайки не выделяет токсичных или обладающих резким запахом веществ. С ткани и кожи рук он легко смывается водой с мылом.

ПАЙКА АЛЮМИНИЯ И ЕГО СПЛАВОВ

К известным методам пайки алюминий я предлагаю добавить еще один, очень простой. Зачищенное и обезжиренное место пайки покрывают с помощью паяльника тонким слоем канифоли, а затем сразу же натирают таблеткой анальгина (бенальгина). После этого облуживают поверхность припоем ПОС-50 (или близким к нему), прижимая к ней с небольшим усилием жало слегка перегретого паяльника. С облуженного места ацетоном смывают остатки флюса, еще раз осторожно прогревают и снова смывают флюс. Спаивание деталей производят обычным образом.

Технологические особенности пайки алюминия и его сплавов.

Применение паяльных ламп и горелок

Для пайки алюминиевых деталей можно применять паяльные лампы, бензовоздушные и газовые горелки, работающие на пропане, бытовом газе и т. п., с поддувом кислорода или воздуха. Ацетилено-кислородное пламя непригодно, так как вредно влияет на активность солевых флюсов 34А, применяемых при пайке алюминия в пламени.

Практически пайке в пламени газовых горелок подвергают детали с толщиной стенки до 40 мм. Минимальная толщина паяемых деталей из алюминиевых сплавов при этих же условиях примерно равна 0,6—0,8 мм, т. е. больше, чем при пайке в печи и жидких флюсах.

Крупные детали при пайке в газовом пламени ввиду высокой теплопроводности алюминиевых сплавов и тонкостенные детали для предотвращения коробления предварительно подогревают в печи до температуры 400—450°С. При соединении деталей разных толщин пламя направляют на массивную деталь, так как иначе возможен перегрев тонкостенной детали и непрогрев массивной. Смежные соединяемые части деталей должны иметь одинаковые или близкие размеры во избежание больших внутренних напряжений и трещин в швах.

При пайке ажурных тонкостенных конструкций из алюминиевых сплавов применение локального нагрева не обеспечивает высокого качества изделий из-за развития в паяемом металле значительных тепловых деформаций, высокой теплоемкости материала, труднодоступности мест пайки. Пайку подобных конструкций более целесообразно вести в печах или флюсовых ваннах, так как нагрев в них происходит относительно равномерно, что предотвращает коробление изделий.

Пайка в печах.

Изделия перед пайкой обычно собирают в зажимном приспособлении с укладкой припоя или с предварительным нанесением его плакированием на паяемую поверхность. Перед пайкой собранное изделие покрывают флюсом и затем паяют. Пайку крупных алюминиевых изделий необходимо вести в электрической печи с отдельными зонами для нагрева, сушки флюса, пайки и медленного охлаждения. Транспортирующие и прижимные устройства могут быть изготовлены из алюминиевых сплавов с высоким содержанием магния, предварительно сильно окисленной поверхностью для изоляции ее от воздействия флюсов. При печной пайке, как правило, используются реактивные флюсы.

Читайте также:  Пайка стали латунью в домашних условиях

При флюсовой пайке конструктивно сложных соединений из алюминия и его сплавов (например, при пайке трубки из сплава АМцПС в трубную алюминиевую доску) нанесение флюса на собранное перед пайкой соединение из водного раствора часто не обеспечивает качественного формирования паяного шва даже при температуре 600—610°С из-за плохого смачивания неплакированной трубки. В этом случае предварительное покрытие трубок слоем гальванической меди (толщиной 2—5 мкм) обеспечивает отличное их смачивание припоем, тонкость и плавность галтельных участков и их чистоту и возможность пайки при 580 °С.

При пайке алюминиевых сплавов в печах, особенно типа ПАП (с газовым теплоносителем), легко соблюдать температурный режим во избежание развития в основном металле пережога или недопустимой его химической эрозии припоями. Максимально допустимый перепад температур по изделию из алюминиевых сплавов ±5°С. Перед пайкой собранное изделие при нормальной температуре погружают в водный раствор тщательно перемешанного флюса. Флюс может быть нанесен в виде спиртовой пасты. Флюс 34А можно наносить на паяемые детали из водного раствора, содержащего 1,5 объема воды и 1 объем флюса. Такой раствор не теряет флюсующей способности в течение четырех дней. Через семь дней раствор становится непригодным для флюсования.

Флюсующая способность флюса Ф124 и особенно флюса Ф5 при нанесении их из водных растворов сравнительно хуже, чем флюса 34А. Их содержат в специальных ваннах из коррозионно-стойкой стали 12Х18Н9Т или винипласта.

Изделие с нанесенным флюсом загружают в печь, нагретую до температуры пайки или несколько выше, с учетом расхода части теплоты на нагрев изделия, прижимного приспособления и снижения при этом температуры до температуры пайки, и выдерживают при температуре пайки в течение 5—25 мин в зависимости от массы изделия и приспособления.

При пайке в печах крупногабаритных тонкостенных изделий из алюминиевых сплавов АД1, АМц и АМг применение флюсов типа 34А вызывает насыщение паяемого металла цинком, восстанавливаемым на его поверхности из хлорида цинка, содержащегося в флюсе . Поэтому использование флюсов, содержащих хлорид цинка, при пайке в печах требует тщательного контроля и ограничения температуры и времени пайки. В связи с этим, например, применяют предварительное флюсование или быстрый нагрев флюсованного изделия до рабочей температуры пайки.

Для печной пайки алюминия и его сплавов более целесообразно применение сухих порошков флюса типа Ф5, содержащих хлориды олова и кадмия. При пайке такими флюсами на поверхности паяемого металла высаживаются олово и кадмий, слабо взаимодействующие с алюминием даже при длительном времени пайки. Паяные соединения, выполненные с флюсом Ф5, имеют более тонкие галтельные участки. Сопротивление усталости паяных соединений, выполненных с применением обоих флюсов, практически одинаково (

78,4 МПа). Сопротивление срезу соединений из АМц, паянных припоем 34А с флюсами 34А и Ф5, после испытания в течение шести месяцев во влажной атмосфере снижается на 16% и 10% соответственно.

Перед пайкой крупногабаритных тонкостенных узлов из сплавов АМц, АМг после сборки и подгонки деталей обычно выполняют прихватку (с шагом 150—200 мм) ручной аргонодуговой сваркой. Оптимальная ширина зазора 0,05—0,2 мм. При меньшей ширине зазора возникают непропаи, обусловленные недостаточным заполнением его припоем: при большем зазоре во многих случаях в швах возникают пустоты, так как припой стекает вдоль шва.

Температуру в печи необходимо контролировать термопарами, расположенными в центре каждой нагреваемой секции печи. Узлы перед загрузкой устанавливают на специальный поддон, на который при пайке стекают излишки флюса: борта поддона экранируют изделие от прямого теплоизлучения нагревательных элементов печи.

Флюсы Ф124 и ТПИ-3 не теряют активности после растворения в воде: их обычно наносят на поверхность конструктивно сложных изделий погружением в собранном перед пайкой виде в водный раствор флюса (4 кг смеси компонентов флюса на 8 л воды). После пайки остатки флюсов тщательно удаляют путем промывки в проточной холодной, затем горячей, снова холодной воде и 3 %-ном растворе хромового ангидрида.

Пайка алюминиевых отливок

Пайка алюминиевых отливок имеет особенности, обусловленные наличием грубой шероховатой поверхности, оксидной пленки и газовой пористости. Кроме того, отливки, в отличие от деталей из деформированных сплавов, обычно более массивны. Поверхностная оксидная пленка с отливок может быть удалена химическими или физическими методами; грубая поверхность — обработана механически. Газовая пористость может быть сведена к минимуму при высококачественном литье, игнорирована или устранена локально механическим путем. При этом зачистка напильниками или металлическими щетками малопригодна при подготовке под пайку дефектных мест отливок, так как паяемая поверхность должна быть строго параллельна поверхности соединения, а ручной инструмент образует неровности на поверхности. В связи с этим лучше применять обработку резанием. Кроме того, если время между обработкой и пайкой слишком велико, то дефектные места отливок необходимо дополнительно очищать от грязи и масла. Соединяемая поверхность должна быть перед пайкой облужена абразивным или флюсовым способом.

Если отливка велика, то требуется специальный подогрев ее при лужении и пайке.

Изделия из литейных алюминиевых сплавов — силуминов могут быть запаяны контактно-реактивным способом через прослойку гальванической меди (δ = 3,84—5мкм). Такой способ был применен при изготовлении панелей охлаждения электронной аппаратуры (пайка штырьковых элементов охлаждения к накладной пластине). После подготовки поверхности и нанесения гальванического медного покрытия детали собирали в стальном приспособлении и паяли при 527—538 °С. Поджатие деталей происходило вследствие разницы коэффициентов линейного расширения материалов деталей и приспособлений. По месту контакта с медным покрытием образовывалась эвтектика Al—Сu—Si при температуре 524°С, а при выдержке 1 ч происходило изотермическое затвердевание шва. Сопротивление разрушению паяного шва было не ниже 235 МПа.

Исправление дефектов отливок из алюминиевых литейных сплавов проводят путем пайки дефектных мест — раковин. Для крупных отливок, слишком больших для одноразового нагрева, может быть использован дополнительный нагрев в печи, газопламенной горелкой, в индукторе или горячими плитами. Для защиты деталей от сквозняка или контакта с холодными поверхностями используют изолирующие зазоры и асбестовые листы. При низкотемпературной пайке дефектов отливок в виде крупных раковин в них закладывают пробки из припоя, близкие по форме и объему, и затем рсплавляют их с облуживанием кромок.

По способу пайки с флюсом поковок, не вызывающим коррозии паяных соединений ( KA1F2 , K6AlF6 ), на предварительно нагретые до 100—150°С алюминиевые детали наносят флюс. Пайку деталей в сборе проводят в атмосфере сухого азота при температуре 600±5°С.

Пайка алюминиевых сплавов во флюсовых ваннах.

Крупногабаритные тонкостенные конструктивно сложные изделия, например пластинчато-ребристые теплообменники, иногда паяют во флюсовых ваннах.

Присутствие во флюсе влаги приводит к коррозии и снижает активность расплава. Поэтому его обезвоживают с помощью стружки сплавов Al — Мn или Al — Mg (30—70% Mg) за 2—3 ч до пайки. Стружку предварительно подогревают до температуры 150—200°С. Количество стружки должно составлять 0,5—8% массы всего расплава флюса. После этого шлак с поверхности расплава удаляют. В хорошо обезвоженном расплаве флюса алюминиевый сплав после погружения в течение 5 мин не темнеет, прочность паяных соединений повышается.

Сопротивления срезу образцов, паянных в необезвоженном флюсе и испытанных при температурах 20 и -196°С, соответственно равны 55,8 и 95 МПа, а в обезвоженном флюсе Al—Mg (до 70% Mg) — 98 и 137 МПа.

Во флюсовых ваннах паяют изделия из технического алюминия или сплава АМц, плакированных силумином. Для пайки крупногабаритных изделий при температуре 600—620°С удобен сплав АМцПС, так как АПС в этих условиях почти полностью теряет прочность. При необходимости получения высокой ударной вязкости паяных швов при температуре —196 °С применяют припой Al—(6—8%)Si. Этот припой имеет более низкую эрозионную активность, чем припой Al — 10 % Si. При этом толщина плакирующего слоя (во избежание сильной химической эрозии) не должна превышать 100 мкм. Толщина плакирующего слоя припоя, содержащего менее 9% Si, не должна превышать 30 мкм.

Перед погружением в ванну паяемый сплав обезжиривают при 60°С 2мин в ванне, содержащей 50 л/г Na3PO4 ; 50 г/л NaHCO3 ; 15 г/л Na2SO4 ; 1 л Н3O , промывают в горячей воде, травят в 10%‑ном растворе NaOH при 60°С, промывают в горячей и холодной воде и сушат сжатым воздухом. Перед погружением в расплав флюса изделие подогревают в электропечах или над ванной до температуры 400—560°С, затем погружают в расплав флюса, нагретый до температуры 620 °С или перегретый (в зависимости от отношения массы флюса к массе изделия).

Снижение температуры расплава, °С2—35—720—25
Отношение массы флюса к массе изделия100:125:115:15:1

Подогрев предохраняет от попадания влаги в ванну, уменьшает степень коробления изделия и приспособления, стабилизирует температуру ванны.

Прижимное приспособление для пайки изделия должно быть достаточно жестким и обладать возможно меньшей массой для сокращения времени и расхода энергии на подогрев; приспособление не должно препятствовать свободному доступу жидкого флюса к паяемому изделию. Элементы приспособления следует надежно предохранять от попадания на них жидкого припоя и припаивания к ним деталей узла. Приспособления для пайки изделий во флюсовой ванне изготовляют из никелевых сплавов, например ХН67МВТЮ, имеющих коррозионную стойкость в расплавах флюсов и высокую прочность при температуре 650°С.

После удаления из флюсовой ванны изделие выдерживают над ней для стекания расплава солей и затвердевания шва, вынимают из приспособления и охлаждают на воздухе, затем отмывают от остатков флюса. Изделие после пайки для удаления остатков флюса промывают в горячей и холодной проточной воде с последующей обработкой в 15%‑ном растворе HNO3 и 10%‑ном растворе хромового ангидрида или промывают в горячей воде (50— 60°С) с помощью волосяной щетки (2—10 мин), затем погружают на 3 мин в холодную проточную воду, выдерживают в горячем (60—80°С) 2 %-ном растворе хромового ангидрида (5—10 мин), снова промывают в холодной проточной воде (5 мин) и сушат в шкафу при температуре 60—80°С.

Для проверки наличия остатков ионов хлора после флюсовой пайки на поверхность паяного шва наносят каплю 3 %-ного раствора AgNO3, в котором в присутствии ионов хлора образуются белые хлопья AgCl, в этом случае промывку повторяют.

При пайке с общим нагревом в печах и во флюсовых ваннах допускается одна перепайка; при локальном нагреве допускается две подпайки после тщательной зачистки подпаиваемых мест и подогрева изделия до температуры 400—450°С с последующей промывкой его от остатков флюса.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector