Как припаять алюминий: Как паять алюминий паяльником в домашних условиях: выбор флюса и припоя

alexxlab | 22.05.2023 | 0 | Разное

Пайка алюминия – флюс, припой, как и чем паять правильно

1. Особенности процесса
2. Используемые материалы
3. Подготовка деталей
4. Источники нагрева
5. Технологические приемы пайки
6. Сфера применения процесса
7. Использование подручных средств

Пайка алюминия, как справедливо считают многие специалисты, является достаточно сложным в выполнении технологическим процессом. Между тем такое мнение можно считать верным лишь в отношении тех ситуаций, когда спаять изделия из алюминия пытаются, используя для этого припои и флюсы, которые применяются для соединения деталей из других металлов: меди, стали и др. Если же используется специальный флюс для пайки алюминия, а также соответствующий припой, то данный технологический процесс не представляет особых сложностей.

Пайка алюминия с использованием пропановой горелки

Особенности процесса

Сложности, которые вызывает пайка алюминия при помощи традиционных припоев и флюсов, объясняются рядом факторов, преимущественно связанных с характеристиками данного металла.

Основным из таких факторов является наличие на поверхности деталей из алюминия оксидной пленки, которая отличается высокой температурой плавления и исключительной химической стойкостью. Такая пленка при выполнении пайки препятствует соединению основного металла и материала припоя.

Перед осуществлением пайки изделий из алюминия их поверхности необходимо тщательно очистить от оксидной пленки, для чего можно использовать механическую обработку или применять флюсы, в состав которых входят сильнодействующие компоненты.

Подготовленные к пайке дюралевые детали

Сам алюминий, в отличие от оксидной пленки на его поверхности, обладает достаточно низкой температурой плавления: 660 градусов, что также осложняет технологический процесс выполнения пайки. Такая характеристика алюминия приводит к тому, что при нагреве детали из него быстро теряют прочность, а при определенной температуре, находящейся в интервале 250–300 градусов, конструкции из данного металла начинают терять устойчивость.

Самый легкоплавкий компонент, который входит в состав наиболее распространенных алюминиевых сплавов, начинает плавиться уже в интервале температур 500–640 градусов, что может привести к перегреву и даже к расплавлению самих соединяемых деталей.

Основу большей части легкоплавких припоев, использующихся для пайки, составляют олово, кадмий, висмут и индий. С этими элементами алюминий плохо вступает в соединения, что делает паяные соединения, полученные с их использованием, очень непрочными и ненадежными. Хорошей взаимной растворимостью обладают алюминий и цинк, поэтому данный элемент при его использовании в припоях обеспечивает полученному соединению высокую прочность.

Характеристики флюсов для пайки мягкими припоями

Состав флюсов, применяемых для пайки алюминия

Используемые материалы

При выполнении пайки изделий из алюминия можно использовать припои оловянно-свинцовой группы, если тщательно очистить поверхность деталей и применять высокоактивные флюсы. Соединения, полученные с их помощью, по причине плохой взаимной растворимости алюминия, олова и свинца отличаются невысокой надежностью, также они склонны к развитию коррозионных процессов. Чтобы сделать подобные соединения более устойчивыми к коррозии, их необходимо покрывать специальными составами.

Наиболее качественное, надежное и устойчивое к коррозии паяное соединение, позволяют получать припои, в составе которых содержится цинк, медь, кремний и алюминий.

Припои, включающие в свой состав данные элементы, производят как отечественные, так и зарубежные компании. Наиболее распространенными отечественными марками являются ЦОП40, содержащий в своем составе 40% цинка и 60% олова, и 34А, в составе которого содержится алюминий (66%), медь (28%) и кремний (6%). Цинк, содержащийся в припое для пайки изделий из алюминия, определяет не только прочность полученного соединения, но и его коррозионную устойчивость.

Самую низкую температуру плавления из всех вышеперечисленных имеют оловянно-свинцовые припои. Наиболее высокотемпературными являются те, в составе которых содержится алюминий и кремний, а также материалы, содержащие алюминий вместе с медью и кремнием. К последним, в частности, относится припой популярной марки 34А, температура плавления которого находится в интервале 530–550 градусов.

Для информации: материалы на основе алюминия и кремния плавятся при температуре 590–600 градусов.

Учитывая температуру плавления, применяют такие припои в тех случаях, когда соединить необходимо крупногабаритные детали из алюминия, в которых обеспечивается хороший теплоотвод, либо изделия, выполненные из алюминиевых сплавов, плавящихся при достаточно высоких температурах.

Но, конечно, максимальное удобство в работе демонстрируют низкотемпературные припои, одной из распространенных марок которых является HTS-2000.

Припой HTS-200 для спайки деталей из алюминия и цветных металлов

Технология пайки алюминия обязательно предполагает использование специального флюса, который необходим для того, чтобы улучшить соединяемость основного металла с материалом припоя. Именно поэтому подходить к выбору такого материала необходимо очень ответственно. Особенно актуально это требование в тех случаях, когда детали из алюминия необходимо спаять при помощи оловянно-свинцового припоя. Состав флюсов содержит элементы, которые и формируют его активность по отношению к алюминию. К таким элементам относятся: триэтаноламин, фторборат цинка, фторборат аммония и др.

Флюс Ф-64 для пайки легких сплавов без предварительной механической обработки поверхностей

Одним из наиболее популярных отечественных материалов является флюс марки Ф64. Популярность Ф64 обусловлена тем, что данный материал отличается повышенной активностью. Благодаря такому качеству выполнять пайку с флюсом Ф64 можно, даже не зачищая поверхность алюминиевых деталей от тугоплавкой оксидной пленки.

Из популярных высокотемпературных флюсов следует выделить материал марки 34А, в состав которого входит 50% хлорида калия, 32% хлорида лития, 10% фторида натрия и 8% хлорида цинка.

Подготовка деталей

Для получения качественного и надежного соединения недостаточно просто знать, как паять алюминий, важно также правильно подготовить поверхности соединяемых деталей к пайке. Заключается такая подготовка в обезжиривании поверхностей и удалении с них окисной пленки.

Для обезжиривания используют традиционные средства: ацетон, бензин или любой подходящий растворитель.

Удаление окисной пленки перед пайкой, которое также несложно выполнить своими руками, преимущественно совершается при помощи механической обработки, для чего можно использовать шлифовальную машинку, наждачную бумагу, металлическую щетку или сетку из нержавеющей проволоки.

Значительно реже применяется химический способ удаления такой пленки, который подразумевает травление поверхности алюминиевых деталей при помощи кислотных растворов.

Зачистка поверхностей перед пайкой с помощью шлифовальной насадки на болгарку

Как известно, окисная пленка на поверхности алюминия образовывается практически моментально при ее контакте с окружающим воздухом. Такой процесс происходит и на зачищенной перед пайкой поверхности, но смысл выполнения зачистки состоит в том, что вновь образующаяся пленка значительно тоньше удаленной, поэтому флюсу будет гораздо легче с ней справиться.

Источники нагрева

В качестве элемента, при помощи которого выполняется прогрев габаритных соединяемых деталей из алюминия и расплавление припоя, преимущественно используется газовая горелка, работающая на пропане или бутане. Если вы решили спаять изделия из алюминия своими руками в условиях домашней мастерской, то можно использовать и обычную паяльную лампу.

Удобная в использовании газовая паяльная лампа

При выполнении нагрева необходимо очень внимательно следить за тем, чтобы не расплавились соединяемые детали. С этой целью к поверхности деталей как можно чаще прикасаются припоем, чтобы проконтролировать начало его плавления. Это и будет свидетельством того, что достигнута рабочая температура.

Нагревая детали и припой перед началом пайки, также необходимо следить за пламенем газовой горелки: смесь газа и кислорода, которая его формирует, должна быть сбалансированной. Делать это необходимо по той причине, что сбалансированная газовая смесь активно нагревает металл, но не оказывает серьезного окислительного действия. О том, что газовая смесь сбалансирована, свидетельствует ярко-синий цвет пламени, которое имеет небольшой размер. Если пламя горелки слишком маленькое по размеру и имеет бледно-голубой цвет, то это является свидетельством того, что в газовой смеси слишком много кислорода.

Для пайки небольших изделий из алюминия используются электрические паяльники и припои, плавящиеся при невысокой температуре.

Технологические приемы пайки

Пайка деталей, выполненных из алюминия, по технологии выполнения практически ничем не отличается от процесса соединения изделий, изготовленных из других металлов. Сначала соединяемые детали обезжириваются и тщательно зачищаются, после этого их выставляют в нужное положение относительно друг друга. Затем на зону будущего соединения необходимо нанести флюс и начать ее прогрев вместе с припоем до рабочей температуры.

Процесс пайки деталей из алюминиевого сплава

При достижении рабочей температуры кончик припоя начнет плавиться, поэтому им необходимо постоянно прикасаться к поверхности деталей, контролируя процесс нагрева.

Пайка изделий из алюминия, для выполнения которой используется безфлюсовый припой, имеет свои особенности. Заключаются они в том, что для того, чтобы проникновению припоя к поверхности детали не препятствовала окисная пленка, его кончиком необходимо совершать чиркающие движения по месту будущего соединения. Таким образом нарушается целостность пленки, и припой беспрепятственно соединяется с основным металлом.

Посмотреть, как пайка выполняется практически, можно на обучающем видео.

Есть еще один технологический прием, позволяющий разрушить оксидную пленку в процессе пайки. Сделать это можно при помощи стержня из нержавеющей стали или металлической щетки, которыми водят по месту соединения и уже расплавленному припою.

Чтобы получить максимально прочное соединение методом пайки, соединяемые поверхности необходимо подвергнуть предварительному лужению.

Сфера применения процесса

Большое практическое значение имеет не только пайка алюминия в домашних условиях. Данную технологию также активно используют на ремонтных и производственных предприятиях. Применяя метод пайки, можно получать соединения, отличающиеся высокой прочностью, надежностью и эстетической привлекательностью.

При работе с тонким листовым алюминием пайка позволяет избежать деформацию материала

Большой популярностью данная технология пользуется при выполнении ремонтных работ с автотранспортными средствами, тракторами и мотоциклами. Объясняется такая популярность тем, что при пайке не происходит изменение структуры соединяемого металла, поэтому подобный способ соединения во многих случаях является даже более предпочтительным, чем сварка.

Практически безальтернативной пайка является тогда, когда необходимо восстановить герметичность алюминиевого радиатора или картера, отремонтировать изношенную или разрушенную деталь, изготовленную из алюминиевого сплава. Удобно и то, что сделать такой ремонт можно и своими руками, для этого не потребуется сложного и дорогостоящего оборудования.

Отремонтированный в домашних условиях автомобильный радиатор

Прогары, сколы и трещины, образовавшиеся в блоке цилиндров, изготовленном из алюминиевого сплава, также можно успешно отремонтировать при помощи пайки. Очень полезна данная технология в том случае, если необходимо восстановить изношенную внутреннюю резьбу. При этом изношенное резьбовое отверстие заполняется расплавленным припоем, а затем в него вворачивается болт. После того как припой застынет, болт из отверстия выворачивается, а внутри него оказывается сформированная по необходимым параметрам резьба. Такая несложная операция позволяет получить новую резьбу, которая по своим прочностным характеристикам ничем не уступает исходной.

Кроме этого, пайка успешно применяется для ремонта и восстановления герметичности труб, изготовленных из алюминия и сплавов данного металла. Такие трубы сейчас активно используются во многих технических устройствах. При помощи пайки вы можете своими руками, не прибегая к дорогостоящим услугам квалифицированных специалистов, отремонтировать многие предметы из алюминия и его сплавов, использующиеся в быту: посуду, лестницы, различные детали интерьера, водосточные желоба, элементы сайдинга и др. При помощи пайки можно не только ремонтировать, но и своими руками изготавливать любые конструкции из алюминия.

Использование качественных расходных материалов и строгое следование технологии, которой совсем несложно обучиться и по видео урокам, позволяет получать методом пайки соединения, отличающиеся высоким качеством, надежностью, привлекательным и аккуратным внешним видом.

Использование подручных средств

Нередки ситуации, когда под рукой нет активного флюса и припоя, который специально предназначен для соединения деталей из алюминия, а спаять их необходимо срочно. В таких ситуациях можно выполнить пайку обычным припоем, состоящим из алюминия и олова или олова и свинца. В качестве флюса в данном случае можно использовать канифоль.

Оксидная пленка при использовании данного метода пайки разрушается под слоем канифоли, в которую можно дополнительно добавить металлические опилки. Для ее разрушения применяется специальный паяльник со скребком, который необходимо предварительно залудить. Скребок наряду с опилками разрушает оксидную пленку на поверхности деталей, а канифоль не дает образоваться новой. Кроме того, скребок-паяльник, перемещая расплавленный припой по месту будущего соединения, обеспечивает его лужение.

Конечно, такой способ пайки очень хлопотный и не всегда гарантирует получение качественного и надежного соединения, поэтому использовать его можно только в крайних случаях. Целесообразнее всего потрать время и деньги на приобретение качественных припоя и флюса и не переживать за качество формируемого с их помощью соединения.

Как паять алюминий обычным оловом

Содержание:

Как паять алюминий обычным оловом и канифолью

Если нет под рукой аргонодуговой сварки или специальных электродов, но паять алюминий нужно, то, можно обойтись и одним оловом. Изделия из алюминия являются самыми доступными и распространёнными, поэтому их часто приходится ремонтировать своими руками.

И хотя алюминий легко обрабатывается, паять его непросто. Основная проблема, возникающая при пайке алюминия, это оксидная плёнка на его поверхности. Разогретый алюминий быстро остывает, что мгновенно приводит к образованию окисей.

Поэтому в большинстве случаев для пайки алюминиевых изделий используют активные ртутные флюсы и сменные жала для паяльников. Однако если постараться, то можно запаять алюминий и обычным оловом, при помощи газовой горелки, канифоли и паяльника.

Подготовка алюминия перед пайкой

Для пайки алюминиевых изделий нужна высокая температура, намного выше, чем при пайке медных. Поэтому лучшим вариантом здесь будет использование газовой горелки или достаточно мощного паяльника, не менее чем на 100 Вт. Особенно актуальным данный совет оказывается при пайке объёмных алюминиевых изделий.

Также понадобится олово и канифоль. Если есть, то лучше всего будет использовать самодельный флюс из канифоли на основе спирта. Перед пайкой алюминия соединяемые детали нужно правильно подготовить. Для этого места пайки хорошенько натираются кирпичом или песчаником.

Делается это с той целью, чтобы камень снял оксидную плёнку с поверхности алюминия. При этом пыль, которая образуется в момент зачистки убирать не нужно. Она остается на поверхности алюминия для последующего лужения канифолью.

Пайка алюминия обычным оловом и канифолью

После того, как поверхности алюминиевых изделий обработаны камнем, на них наносится тонкий слой разогретой канифоли. Можно использовать уже готовую жидкую канифоль, а можно растопить сосновую при помощи паяльника или газовой горелки.

Далее процесс пайки алюминия мало чем отличается от пайки меди или других, цветных металлов. Для этого берётся паяльник, и разогретое олово наносится на место спаивания деталей. Можно разогревать олово горелкой, а затем втирать его жалом паяльника в алюминий.

Даже жидкое олово в виду особенностей алюминия не будет растекаться на поверхности детали. Поэтому берём паяльник и тщательно втираем олово в место соединения. При этом, как было сказано выше, из-за присутствия пыли на поверхности алюминия, разрушается оксидная плёнка.

После пайки даём деталям остыть, и проверяем соединение на прочность. И, как показывает практика, спаянное соединение алюминиевых изделий, таким образом, оказывается намного прочнее, чем из меди.

Всё это объясняется тем, что температура плавления меди намного выше, чем у алюминия. Также алюминий имеет большую способность диффузии с другими металлами.

Это наиболее простой и доступный способ соединить две детали из алюминия или «залатать» дыру. Он не требует каких-либо специальных средств и сварки. Вполне возможно, что способ окажется вполне пригодным для пайки деталей и из других цветных металлов.

Как паять алюминий паяльником

16 января 2023 г. 16 января 2023 г. | 9:41

Паять алюминий не так легко и просто, как паять медь или другие металлы. Это связано с тем, что алюминий имеет высокое сродство к кислороду, что затрудняет формирование хорошего паяного соединения. Однако при наличии правильных инструментов и методов можно паять алюминий с помощью паяльника. Вот что вам нужно знать.

Типы припоев для алюминия

При выборе припоя для алюминия всегда следует выбирать припой с кислотным флюсом, не содержащий цинка. Кислота в сердечнике поможет очистить поверхность металла перед началом пайки. Также важно избегать цинкосодержащего припоя, потому что при нагревании цинк вступает в реакцию с алюминием, образуя сплав, который не принимает припой. Для достижения наилучших результатов рассмотрите возможность использования низкотемпературного серебряносодержащего припоя для вашего проекта.

Подготовка перед пайкой

Крайне важно подготовить поверхности перед паянием алюминия. Очистите обе поверхности стальной ватой или наждачной бумагой, пока на них не останется грязи и мусора. Вы также должны убедиться, что нет заусенцев, так как они могут вызвать слабые места в вашем соединении после завершения пайки. После того, как поверхности подготовлены и очищены, обильно нанесите пастообразный флюс только с одной стороны — это помогает предотвратить окисление при нагревании процесса и способствует растеканию припоя при нанесении.

Процесс нагрева

Когда начинается процесс нагрева, держите утюг при температуре около 500°F (260°C). Слишком сильный нагрев может повредить флюсовое покрытие на соединениях, поэтому будьте осторожны, чтобы не перегреть их при нанесении утюга. Как только начнется процесс нагрева, нанесите немного дополнительного флюса — это поможет гарантировать, что все открытые поверхности останутся чистыми, пока вы работаете с ними. Как только все достаточно нагреется, добавьте еще немного флюса-пасты, затем прикоснитесь кончиком утюга непосредственно к области соединения, оказывая давление, чтобы помочь равномерно распределить расплавленный припой по обоим соединяемым кускам металла. Как только будет добавлено достаточное количество расплавленного припоя, удалите железный наконечник из области соединения и дайте ему время остыть, прежде чем обращаться с ним или каким-либо другим образом манипулировать им. Наконец, внимательно осмотрите свою работу на предмет любых признаков окисления или других дефектов, прежде чем продолжать делать то, что нужно сделать дальше!

Заключение:

Пайка алюминия с помощью паяльника требует особого внимания и подготовки по сравнению с другими металлами, такими как медь или латунь, из-за его сродства к кислороду, что делает формирование прочных соединений более сложным, чем обычно. Выбрав подходящий тип припоя с кислотным флюсом без содержания цинка и выполнив соответствующие этапы подготовки перед процессом нагрева (который включает в себя тщательную очистку обеих поверхностей и обильное нанесение пастообразного флюса), вы можете успешно соединить два куска алюминия вместе, используя всего лишь паяльник! Любители, любители и мастера по металлу могут извлечь большую пользу из изучения того, как правильно использовать эту технику в своих проектах!

Палак Кариа

Увлеченный эксперт в области металлургии и блоггер. Обладая более чем 5-летним опытом работы в этой области, Палак привносит свои знания и понимание в свое письмо. Обсуждая последние тенденции в металлургической промышленности или делясь советами, она стремится помочь другим добиться успеха в металлургической промышленности.

Пайка алюминия – ElectronicsHub

Пайка алюминия и его сплавов аналогична процессу пайки других металлов. Но при выборе флюса следует проявлять особую осторожность.

Нельзя использовать тот же флюс, что и для пайки других металлов. Алюминий легче реагирует с атмосферным воздухом и образует на поверхности толстый слой оксида алюминия. Снять этот слой очень сложно.

Итак, вам нужен более сильный флюс для пайки алюминия.

Кроме того, алюминий лучше других металлов поглощает тепло. Вы должны использовать сильный источник тепла, чтобы поднять температуру алюминия. Только тогда припой (присадочный материал) расплавится и соединит две металлические детали.

В статье ниже объясняются различные методы пайки алюминия и его сплавов. Он также предоставляет информацию о различных типах припоя, которые можно использовать для эффективной пайки.

Описание

Пайка алюминиевых сплавов

Чаще всего паяют алюминиевые сплавы, содержащие менее 1 процента магния и 5 процентов кремния. Это связано с тем, что алюминиевые сплавы с большей концентрацией этих элементов имеют плохие характеристики смачивания флюсом.

Кроме того, сплавы с высоким содержанием меди и цинка также не подходят для пайки.

Подготовка

Прежде чем приступить к пайке алюминия, убедитесь, что металлическая поверхность чистая. Она должна быть очищена от пыли, жира и прочего мусора.

Для очистки поверхности можно использовать щетку из нержавеющей стали или мочалку.

Кроме того, вам также необходимо выполнить обезжиривание растворителем, чтобы поверхность была обезжирена. Если поверхность окислена, возможно, вам придется использовать химические вещества для очистки алюминиевой поверхности.

Методы пайки алюминия

Существует 4 различных метода пайки алюминия. Они следующие:

1. Жидкий флюс и припой

При этом жидкий флюс производится с использованием смеси органических аминов и неорганических солей фторбората. Если вам нужен менее вязкий флюс, вы можете добавить химические вещества, такие как спирт, для снижения вязкости.

Жидкий флюс идеально подходит для индукционной пайки, поскольку он быстро портится после определенной температуры.

2. Паста-флюс и припой

Пастообразный флюс можно создать, добавив в жидкий флюс химические связующие вещества. Пастообразный флюс обеспечивает более точное нанесение, поскольку для его нанесения на металл используется игла.

3. Припой с флюсовой сердцевиной

Припой с флюсовой сердцевиной будет иметь более высокую вязкость и большее содержание твердого вещества. Когда этот флюс нагреется, он превратится в жидкую форму. Затем вы можете использовать инжектор, чтобы нанести его на металлическую поверхность.

Присадочный материал остынет и станет твердым, прочно удерживая две заготовки вместе.

4. Металлическая паста для пайки

Вы можете превратить органический флюс в металлическую пластину для пайки, добавив порошок припоя и связующие вещества. Вы можете использовать это для пайки алюминиевых листов, которые используются в высокотемпературных областях.

Наполнитель выдерживает температуру до 420 ºC. Но это означает, что вам нужно генерировать столько тепла, чтобы расплавить материал наполнителя.

Типы припоев

Припои делятся на три основных типа в зависимости от их температуры плавления. Ниже приведены эти типы:

Типы припоев	Диапазон температур
Низкотемпературные припои	от 300 до 500 ºF
Промежуточно-температурные припои	500 и 700 ºF
Высокотемпературные припои	от 700 до 800 ºF

1. Низкотемпературные припои

Низкотемпературные припои имеют температуру плавления в диапазоне от 300 до 500 ºF. Обычно они изготавливаются из цинка, олова, свинца и кадмия.

Эти припои обеспечивают соединения с низкой коррозионной стойкостью.

2. Припои для промежуточных температур

Температура плавления припоев для промежуточных температур составляет от 500 до 700 ºF. Олово или кадмий с цинком являются основным материалом. Кроме того, он также содержит небольшое количество других материалов, таких как свинец, медь, алюминий, никель или серебро.

3. Высокотемпературные припои

Температура плавления высокотемпературных припоев находится в диапазоне от 700 до 800 ºF. В качестве основного материала используется цинк, а припой содержит от 3 до 10 процентов алюминия.

Кроме того, в нем есть другие материалы, такие как железо, никель и серебро. В зависимости от состава этих материалов будет небольшая разница в их характеристиках плавления и смачивания.