Флюсы для пайки алюминия и других материалов, выбор припоя для алюминия и меди

Пайка сегодня применяется во многих отраслях промышленности, как способ получения неразъемного соединения между твердыми материалами. Для того чтобы сделать работу качественно, нужен инструмент, оборудование, а также расходные материалы (флюс, припой) и, конечно, знания.

Выбирать флюс для пайки, а также припой желательно специальный, который предназначается для соединения определенного материала. Например, для эмалированных металлов подойдет вещество, которое с большой вероятностью не сможет применяться для обычного соединения меди.

Как выбрать флюс?

Для серебра

Флюс для соединения серебра лучше выбирать специализированный, который может предотвратить появление оксидной пленки, обезжирить зону пайки.

Материал для пайки серебра применять достаточно просто: поверхность серебра необходимо прогреть до получения защитной пленки посредством газовой горелки.

Благодаря флюсу, специализирующемуся на пайке серебра, достигается отличное крепкое соединение.

Как правило, флюс для серебра не горюч, а диапазон рабочей температуры колеблется в пределах 520-820 гр. С.

Для латуни

Несмотря на то, что лучше выбирать флюс специальный (для конкретного материала), для латуни может пригодиться универсальный, которым можно пользоваться для пайки бронзы, латуни, коррозийно-стойких сплавов, меди и сплавов, алюминия.

Данный флюс обеспечит получение прочного соединения латуни. Флюс по окончании пайки латуни образует антикоррозийное покрытие. Перед тем, как пользоваться материалом, его лучше взболтать.

Для нержавейки

Выбор флюса для соединения нержавейки падает в большинстве случаев на ортофосфорную кислоту, которая является по своей сути веществом неорганического происхождения средней силы. Кислота для нержавейки представляет собой бесцветные гигроскопические кристаллы.

Как только кислота для нержавеющей стали доводится до температуры 213 гр. С она превращается в пирофосфорную кислоту. Подобный флюс для соединения нержавеющей стали отлично растворяется в воде. Как правило, фосфорная кислота применяется для нержавейки в качестве 85% водного раствора. Жидкость может растворяться в других растворителях, в том числе в этаноле.

Кислота используется для очистки стали от ржавчины, загрязнений, тем самым образуя на поверхности стали защитную пленку, предотвращающую последующую коррозию, окисление.

Наносится тонким слоем на поверхность стали, способствует образованию качественного соединения деталей из нержавеющей стали.

Для алюминия

Несмотря на то, что пайка алюминия производится в большинстве случаев оловянно-свинцовыми припоями, добиться лучшего для соединения алюминия можно при помощи многокомпонентных припоев, в состав которых входят цинк, кадмий, висмут, а также другие материалы. Подобные припои могут способствовать отличному и долговечному соединению деталей из алюминия. Также могут применяться к сплавам алюминия.

Выбор флюсов для алюминия осуществляется в зависимости от многих факторов. Для алюминия нередко выбирается «бинарный» флюс, представляющий собой концентрированную ортофосфорную кислоту (фосфорную). Безотмывочный флюс наносится тонким слоем на поверхность алюминия тонким слоем до побеления.

Для пайки алюминия можно использовать активный безотмывочный флюс, промывка которого по окончании работы не требуется. Подобным флюсом можно соединять поверхности не только алюминия, но еще нержавеющей стали, меди, а также других металлов. Безотмывочный флюс невероятно удобен в применении для пайки алюминия.

Для радиоэлектроники

Для ремонта микросхем, радиодеталей можно воспользоваться флюсом на основе канифоли. Для пайки радиодеталей, микросхем можно пользоваться раствором канифоли в спирте, либо применяя спирто-бензиновую смесь. Основными требованием к флюсу для пайки радиодеталей, а также печатных плат, микросхем является наличие низкого тока утечки, а также низкая коррозийная активность.

Для черных металлов

С целью соединения черных металлов можно использовать активный флюс, коим является хлорид цинка. Также можно пользоваться флюсом средней и малой активности, например хлоридом аммония. Для эмалированных металлических ванн также требуется подобный флюс.

Активный флюс применяется для удаления оксидной пленки с рабочей поверхности металлов перед пайкой, для снижения поверхностного натяжения, лучшего растекания припоя по поверхности обрабатываемого металла.

Опираясь на технологию пайки, выбор флюса осуществляется правильно. Активный флюс может быть жидкий, как паста, либо в виде порошка. Существует паяльная паста, в состав которой входит флюс. Флюс-паста сегодня достаточно востребована. Паяльная паста имеет достойную альтернативу – трубку припоя, в состав которой входит флюс-наполнитель.

Пайка медных труб

Ремонт медных труб в наше время доступен своими руками. Сегодня помимо пластиковых труб, широкое применение нашло использование медных труб водопровода. Безусловно, применение труб из меди дороже, чем применение пластика, но вместе с тем и качество медных труб существенно выше. Так что, использование меди в данном случае предпочтительнее.

Если вы желаете сделать водопровод в своем доме из медных труб, при этом желаете реализовать свое желание своими руками, вам потребуются определенные знания и некоторые умения, после чего последует выбор материалов. Также нужен расходный материал, инструмент, приспособления. Таким образом, если вы собираетесь проделать работу от начала и до конца своими руками, понадобится знать следующее.

Материалы и приспособления:

• Кисточка для нанесения на поверхность меди флюс-пасты;
• Стальные щеточки для зачистки внутренних стенок медных труб;
• Оловянный припой;
• Резак для медных труб;
• Газовая горелка для обработки меди.

Относительно газовых горелок для пайки медных труб, то они могут быть разделены на виды – с розжигом от пьезы и без него. Теперь следует рассмотреть, какой порядок действий нужен для получения качественного соединения медных труб.

Порядок действий:

1. Сначала зачищается внутренняя поверхность медных труб в месте соединения меди (для этого возьмите щеточку). После этого специальной шкуркой нужно зачистить наружную поверхность медных элементов до появления блестящего оттенка цвета меди.
2. Затем с помощью кисточки следует нанести флюс на поверхности соединений медных труб (внутреннюю и наружную), после чего вставляем их друг в друга.
3. Далее разжигается газовая горелка и происходит разогрев места соединения медных труб. Таким образом, можно наблюдать, как появляются шарики олова.
4. Затем в дело вступают оловянные припои: припои в небольшом количестве наносятся по краю соединения двух элементов. Стоит отметить, что нет нужды в том, чтобы припои проводились по всему периметру краев медных труб, так как вполне достаточно будет половины периметра. Дело в том, что оловянные припои имеют свойство отлично соединяться с соединяемыми металлами во время выполнения пайки. Оловянно-свинцовые припои воздействуют на поверхность меди в течение нескольких секунд.

Припои для пайки меди

Для сцепления меди в большинстве случаев применяются медно-фосфорные припои, в состав которых входит 15 % серебра. Такие припои используются по большей части в холодильной промышленности. Медно-фосфорные припои имеют сравнительно незначительную температуру плавления.

Припои данного класса обладают высокой текучестью. Как правило, припои при воздействии на металл образуют качественное и долговечное соединение.

Флюс-гель для ремонта микросхем

Флюс-гель для соединения микросхем желательно выбирать со всей ответственность, так как пайка микросхем – процедура тонкая, требовательная к применению качественных материалов.

Сегодня часто выбор паяльщиков падает на гель BGA IF 8300 при бессвинцовой пайке микросхем. Флюс-гель может похвастать канифольными реологическими свойствами, которыми он обладает. Гель выполняется без галогена, тем самым его состав способствует созданию надежного соединения элементов на поверхности микросхем, печатных плат.

Гель обладает меньшей плотностью, тем самым увеличивая область нанесения на поверхность микросхем при помощи кисточки. Для того чтобы применить гель, поверхность микросхем должна быть предварительно очищенной. Наносить гель следует так, чтобы поверхность ремонтируемых микросхем была укрыта тонким слоем вещества.

Следует относиться к процедуре ремонта микросхем внимательно. Когда гель нанесен, можно приступать к пайке микросхем. Гель и его состав по своей консистенции напоминает клей, имеющий желтоватый оттенок.

Пайка поводов своими руками

Применение пайки для соединения проводов дает возможность получить наиболее качественный контакт. Если имеется инструмент, расходные материалы, то пайка проводов не составит сложностей для начинающего паяльщика.

Понадобится следующее:

• Мягкий припой;
• Спички или зажигалка.

Порядок действий:

1. Народные умельцы, а также их советы всегда могут пригодиться. Так получается в том случае, если под рукой нет электрического инструмента, а пайка проводов все-таки нужна. В связи с этим для соединения проводов потребуется припой и зажигалка.
2. Вторым шагом в пайке проводов является чистка изоляции: обнажите жилы проводов, после чего скурите их между собой. Далее следует обмотать скрутку припоем, представляющим собой мягкий материал с канифольной жилой внутри.
3. Следом за этим нужно прогреть провод при помощи спичек или зажигалки, дождаться момента расплавления припоя.
4. Таким образом, получается достаточно крепкое соединение проводов. Стоит отметить, что перегревать поверхность соединяемых проводов категорически нельзя, поскольку припой с большой вероятностью потечет, и в результате придется проделывать процедуру заново.
5. Дайте припою остыть, после чего заизолируйте получившееся соединение посредством изоленты.

Пайка различных металлов подразумевает использование электрического инструмента, вспомогательных средств, а также материалов для осуществления процедуры (флюса, припоя).

Важно, чтобы все материалы были использованы корректно, соответствовали технике безопасности: во время пайки в помещении, оно должно быть обязательно проветриваемым; производить работу нужно только в защитных перчатках и очках; также желательно покрыть открытые участки тела джинсовой специальной одеждой. Зачем рисковать здоровьем, если можно выполнить все правильно.

Источник:

Флюс для алюминия

Для соединения серебряных частей нужно выбирать флюс для пайки такой, чтобы он смог не допустить появления оксидной пленки и мог обезжирить паяльную зону. Пайка серебра выполняется очень просто: прогрейте поверхность металла до получения защитной пленки с помощью газовой горелки.

Флюс для серебра имеет такие характеристики:

• соединение максимально крепкое;
• отсутствие горючести;
• рабочая температура колеблется в пределах от 520 до 820 градусов.

Флюс для латуни

Для пайки латуни можно выбирать как специальный флюс под этот материал, так и универсальный, который можно применять для соединения таких металлов, как:

• алюминий;
• бронза;
• медь;
• оцинкованное железо;
• коррозийно-стойкие сплавы.

Перед применением материала его следует взболтать.

Как подобрать флюс для нержавейки

В качестве флюса для нержавейки в основном выступает ортофосфорная кислота. которая имеет неорганическое происхождение и является веществом средней силы. Для нержавеющей стали используют кислоту в виде бесцветных гигроскопических кристаллов.

Когда кислота достигает температуру 213 градусов, она становится пирофосфорной. Такую кислоту можно применять для соединения нержавейки, и она отлично растворяется в воде. Фосфорная кислота при пайке нержавейки на 85 процентов должна содержать водный раствор. Также кислоту можно растворять не только в воде, но также и в этаноле и прочих растворителях.

Флюс для нержавейки в виде кислот используется для следующих целей:

• очистка от ржавчины;
• избавление от грязи;
• нанесение на поверхность пленку для защиты от окисления и коррозии.

Флюс наносят на сталь тонким слоем, а это обеспечивает качественное соединение деталей из нержавеющей стали.

Пайка алюминия самостоятельно

Пайка алюминия в домашних условиях – процесс крайне сложный. Дело в том, что после зачистки поверхность металла обрастает оксидной пленкой, которая усложняет процесс работы. Однако если при пайке ее разрушить, все не будет так сложно.

Механическим способом удалить эту пленку не получится, поскольку если поверхность алюминия соприкоснется с водой или кислородом, она станет еще больше, а флюсы окислы не растворяют.

Что избавить поверхность от окисла, зачистите металл под масляной пленкой, при этом масло должно быть целиком обезвоженным. С этой целью его предварительно прогревают в течение какого-то времени при температуре до 200 градусов. Масло лучше брать минеральное или вакуумное.

Также поверхность можно зачищать грубыми железными опилками, которые следует растереть по ней под слоем канифоли или масла. Для этого берут жало паяльника и припой.

Опилки в данном случае выступают абразивом, и вместе с чисткой происходит процесс обслуживания.

Чтобы пайка алюминия была более надежной, металл следует обрабатывать по медному подслою, нанесенному на поверхность электролитическим способом.

Прослой может быть и цинковым, а пленку окисла можно надежно удалить специальными активными флюсами. Очень эффективно будет удаление с помощью активного флюса и механической обработки.

Флюсы для пайки алюминия

Выбирать флюс для алюминия нужно в зависимости от ряда факторов. Например, «бинарный» флюс в виде концентрированной фосфорной кислоты. Безотмывочный флюс не требует после пайки дополнительной промывки, также с его помощью можно производить пайку не только алюминия, но и меди и прочих металлов.

Припои для пайки алюминия

Чтобы запаять алюминий с помощью припоя, нужно покрыть поверхность металла его слоем. А детали паяются после облужения припоем. Залуженные таким образом алюминиевые детали можно не только паять друг с другом, но и с другими материалами или сплавами.

Для пайки алюминия лучше всего подходят легкоплавкие припои. в основе которых содержатся:

Также используются и алюминиевые тугоплавкие припои, но они не такие удобные в плане свойств. Но тугоплавкие более надежные и обеспечивают более прочное соединение.

Наиболее простой припой – это сплав кремний и алюминия. Пайка происходит при помощи простого паяльника, жало которого нужно прогреть до 350 градусов, а также флюса в виде смеси йодида лития и олеиновой кислоты.

Пайка алюминиевых сплавов

С помощью припоев и флюсов определенного вида можно паять не только алюминиевые детали, но и изделия на основе сплавов алюминия.

Наиболее сложные в плане пайки такие сплавы, как:

• В&5;
• АК4;
• дуралюмин;
• литейные сплав с минимальной температурой плавки.

Использовать припой типа 34А для перечисленных сплавов можно только для создания мелких изделий и с максимальной осторожностью, поскольку высок риск пережога и расплавления металла.

Поскольку пайка сильно нагревает сплав, дуралюмин и некоторые другие его виды, переходят в отожженное состояние, а потери при этом имеются не менее 30 процентов прочности в паяльной области. А при пережоге прочность теряется более чем наполовину.

Учитывайте при нагревании риски коробления материала. поэтому нельзя допускать пайку крупных деталей из сплавов посредством горелки. А мелкие изделия на основе дуралюмина лучше всего изготавливать печным методом, где можно точно производить регулировку температуры.

А чтобы снять устойчивые окислы со сплавов, нужно брать особо активные флюсы. Чаще всего для этой цели используют флюсы на основе алюминия. Однако некоторые из них, в частности, 34А, могут спровоцировать коррозию, именно поэтому после пайки нужно удалить то, что останется от флюса.

Особенности пайки меди и применение припоев

Отремонтировать те же медные трубы можно своими руками, да и в плане характеристик медные трубы более прочные и надежные, чем пластиковые. Естественно, они стоят дороже. но эта дороговизна вполне оправдана.

А можно сделать водопровод на основе медных труб своими руками, для этого нужно обладать нужными навыками и умениями, а также иметь на руках все необходимые материалы, приспособления и инструментарий. И конечно же, нужно обязательно знать, как правильно паять медь, и какие для этого потребуются припои и флюсы.

Для пайки медных труб вам потребуется следующее:

• кисточка для нанесения на поверхность трубы флюса в виде пасты;
• стальные щетки для зачистки стенок труб изнутри;
• припой из олова;
• резак для труб;
• горелка газовая для обработки материала.

Если говорить о газовых горелках для пайки меди, то они могут иметь в наличии пьезовый розжиг, а могут быть и без него. Чтобы качественно соединить друг с другом медные трубы, соблюдайте такой порядок действий:

• в самом начале зачищаем поверхность медной трубы изнутри специальной щеточкой. Затем при помощи специальной шкурки следует почистить трубу снаружи, пока не появится блестящий медный оттенок поверхности;
• кисточкой нанесите флюс на поверхность соединения двух отрезков снаружи и внутри, а затем вставьте их друг в друга;
• разжигаем газовую горелку и разогрейте места соединения труб. Смотрите, чтобы появились оловянные шарики;
• теперь возьмите оловянные припои в небольшом количестве и нанесите их по краям соединения двух частей. При этом нет необходимости, чтобы они проводились по всему периметру края труб, будет достаточно нанести их примерно на половину периметра края труб. Оловянные припои отлично соединяются с металлами при пайке. В течение нескольких секунд припои на основе свинца и олова будут воздействовать на поверхность меди, обеспечивая прочность соединения.

Какие припои берут для меди?

Чаще всего для соединения меди используют медно-фосфорные припои, в состав которых также входит и серебро примерно на 15 процентов.

В основном их используют в холодильной промышленности, поскольку они отличаются относительно невысокой температурой плавки.

Также такие припои имеют высокую текучесть и при воздействии на медь обеспечивают надежное и долговечное соединение металлов.

Техника безопасности при пайке

При работе с паяльником и прочими инструментами и материалами, нужно соблюдать такие правила безопасности:

• материалы нужно использовать исключительно по их назначению;
• инструменты и материалы должны выбираться в соответствии с техникой безопасности, нельзя использовать неисправные аппараты;
• помещение, где проходит процесс пайки, должно быть проветренным;
• при работе не забывайте надевать защитные очки, перчатки, открытые участки тела нужно покрыть специальной рабочей одеждой.

Процесс пайки невозможен без применения электрического паяльного аппарата, вспомогательных средств, а также таких материалов для работы, как флюс и припои. Как вы смогли убедиться из данного материала, они играют немаловажную роль в данной работе.

Источник:

Как паять алюминий оловом своими руками

Чем паять алюминий в домашних условиях

Пайка соединений проводов с припоем считается самым надежным методом соединения проводов и жил кабелей. Хорошо, если нужно паять только медные провода, которые легко облуживаются припоем. Не зря в электронике все вывода элементов медные, луженые.

После того как цельные провода и многожильные жилы кабелей облудят, их довольно легко соединять пайкой. А как паять алюминий оловом, если припой отторгается окисью алюминия. Как известно алюминий покрыт тонким слоем окиси, которая мгновенно образуется на алюминии при контакте с кислородом. Чтобы припой хорошо держался на алюминиевом проводе нужно снять окись алюминия, а затем лудить.

Для этой цели в качестве флюса существуют: паяльная кислота, специальные флюсы для алюминия, смесь канифоли с ацетоном. Все эти плюсы разрушают или затрудняют образование пленки окиси на алюминии. После применения данного типа флюса процесс лужение алюминия упрощается.

Необходимые инструменты для пайки алюминия оловом являются: электрический паяльник, острый нож, плоскогубцы для скрутки проводов, мелкий напильник для подготовки жала паяльника. Из материалов потребуется: припой ПОС 61 или ПОС 50, флюс для пайки алюминия Ф-64 или аналогичный, губка.

Пайка алюминия оловом и флюсом Ф 64

Флюс Ф 64 предназначен для пайки алюминия. Методика пайки не сложна. В первую очередь нужно снять изоляцию с проводов на 5 см. Изоляция снимается острым ножом под углом к проводу, чтобы не надрезать его. Надрезанный алюминий легко обламывается.

Далее нужно хорошо зачистить провод мелкой наждачной бумагой или острым ножом. Зачистив провод, его смачивают кисточкой с плюсом и острым ножом продолжают зачищать провод, но уже под флюсом. Таким образом снимают пленку окиси алюминиевого провода, не давая вновь окисляться на воздухе. Далее разогретым паяльником с припоем начинают лужение провода с его конца.

Если начать облуживать провод около изоляции, тогда можно ее подпалить. В этом случае потеряются изоляционные свойства провода.

Провод облуживают  паяльником, движениями вперед-назад, одновременно снимается окисная пленка с алюминия. Облудить провод ровно сразу не получится.

Поэтому на не облуженные участки провода снова наносят флюс  и горячим паяльником с припоем и движениями вперед-назад снимают участки оставшейся окисной пленки и обслуживают.

Таким образом покрывают припоем алюминиевый провод полностью. После лужения алюминиевый провод окунают в раствор соды (5 ст. л. на 200 гр. воды) и зубной щеткой смывают остатки флюса.

В состав флюса входят активные кислоты, которые не только разъедают пленку, но и сам провод. Поэтому остатки флюса нужно смыть.

Смыть его полностью не получится, так как он частично остаётся под припоем и въедается в провод.

Но хоть частично его нужно смывать. Медный провод не обслуживают флюсом Ф 64, лучше использовать раствор канифоли и спирта (50% на 50%). Кисточкой наносят жидкую канифоль на медный провод (предварительно зачистив его) и горячим паяльником обслуживают провод, начиная с конца. Жало паяльника должно быть ровным и чистым. Раковины на конце жала паяльника убирают мелким напильником.

А остатки сгоревшего припоя (шлака) вытирают губкой или тряпкой. Как только алюминиевый и медный провода облуженны, их скручивают пассатижами, кисточкой наносят жидкую канифоль и спаивают соединение, начиная также с конца.

Если соединить алюминий без лужения припоем, то это соединение может нарушиться со временем. Соединение алюминия с медью представляет собой гальваническую пару, и при прохождении через него тока нагревает и разрушает соединение.

В результате место скрутки сильно нагревается и обугливается, что повышает пожароопасность. Оловянный припой нейтрален к алюминию, поэтому алюминиевые провода перед соединением с медью нужно лудить. Для пайки алюминиевых проводов хорошо подходят припой ПОС 61 и ПОС 50 с низкой температурой плавления 190 — 210С.

Пайка алюминия с медью оловом и канифолью

Пайка электрических проводов с помощью паяльной кислоты запрещена в ПУЭ. Это связано с тем, что эта кислота полностью не сгорает при пайке.

В результате место соединения проводов со временем разъедается кислотой, образуются окиси, которые нагреваются при прохождении тока и могут вызвать возгорание изоляции.

К таким кислотно содержащим флюсам относятся специальные флюсы для пайки алюминия, в том числе и Ф 64.

Так как же паять алюминий с медью, чтобы соединение было качественным и долговечным. По сложности метод лужения алюминия оловом и канифолью даже легче, чем лужение алюминия флюсом Ф 64. Но качество и надежность при лужении в канифоли будет высоким. При лужении алюминия в канифоли нужно сделать или подобрать низкую ванночку для жидкой канифоли (канифоль 60% и спирт 40%).

Заполняют ванночку жидкой канифолью так, чтобы провод утопал в ней с изоляцией на 5-10 мм.

Очищенный от изоляции провод кладут в канифоль и острым ножом (удобно скальпелем) снимают плёнку окиси с алюминиевого провода, не вынимая его из ванночки.

То есть под канифолью защищают провод по всей его длине со всех сторон. Под канифолью пленка на очищенных местах алюминиевого провода не образуется, так как нет соприкосновении с кислородом.

Теперь берут разогретой паяльник с припоем мощностью не менее 60 Вт и опустив его на оголенный и очищенный от окиси провод, у самой поверхности канифоли, понемногу прокручивают и вытаскивают уже облуженные участки провода. Суть метода заключается в том, чтобы провод облуживался у самой поверхности жидкой канифоли. Чтобы зачищенные участки провода от окиси не могли соприкасаться с воздухом.

Паяльник может быть временами погружен на 2-3 мм в канифоль. Немного облудив провод поднимите паяльник, чтобы он вновь нагрелся. Да в начале, будет много дыма, поэтому лучше учиться паять на улице или в помещении с хорошей вентиляцией. После нескольких попыток у вас выработается своя техника лужения и появится небольшой опыт.

Вы определитесь с положением паяльника, скорость лужения провода увеличится, то есть появится навык, и уменьшится количество дыма. Зато провод будет облужен идеально. Далее, как обычно, скручивают провода и так же паяют их небольшим количеством припоя.

Остатки канифоли на пропаянной скрутке проводов смывают кисточкой со спиртом. Недостаток такого метода — это невозможность пайки в труднодоступных местах. Для таких случаев, лучше использовать другие методы безопасных соединений алюминия с медью.

Источник:

Выбор флюса

Качество пайки и возможность получения паяного соединения во многом зависят от правильного выбора флюса. При выборе флюса учитывают следующие основные факторы: паяемый материал, тип припоя, необходимость очистки изделия от остатков флюса после пайки, способ нагрева, температура и скорость пайки.

Из всех приведенных факторов основным при выборе флюса является паяемый материал. Алюминий, магний, нержавеющая сталь и некоторые другие металлы невозможно паять, применяя канифольные флюсы.

Для пайки таких металлов следует брать активные флюсы, обеспечивающие во время пайки удаление окисной пленки и смачивание основного металла. Трудно поддаются пайке с канифолью сталь и чугун. Эти металлы легко паять с хлористым цинком или другими активными флюсами.

Совершенно недопустимо применять кислотные флюсы при пайке электрической, радиоэлектронной или другой аппаратуры, промывка которой после пайки невозможна.

В этом случае могут быть выбраны только некоррозионные флюсы, имеющие после пайки твердый, нелипкий и негигроскопичный остаток с хорошими изоляционными свойствами. Органические флюсы при действии на них открытого пламени быстро разлагаются и теряют свою активность.

По этой причине их не следует применять при пайке газопламенными горелками. Пастообразные флюсы удобно применять при пайке в печах или с нагретым ТВЧ. Если пайку осуществляют быстро, необходим активный флюс, при длительной пайке флюс может быть менее активным, но должен обладать достаточной стойкостью против разложения.

Кроме перечисленных основных факторов выбор флюса зависит от его концентрации, стоимости, способа нанесения и возможности автоматизации процесса пайки. Правильно выбранный флюс должен обеспечить смачивание основного металла припоем, быть безопасным в работе и по возможности наименее коррозионноактивным.

Определение этих свойств производят на предварительно очищенной пластинке основного металла. Для этого на одну ее сторону наносят слой флюса, а с другой стороны подогревают горелкой.

После испарения влаги на пластинке остается белый налет, который затем плавится и равномерно растекается по металлу. Если при нагреве флюс собирается в шарики, он считается непригодным для данного металла.

Способность к растворению окисной пленки определяют после промывки пластинки: если под слоем отмытого, расплавленного флюса остается чистая поверхность, флюс достаточно активен и хорошо защищает поверхность данного металла от действия высоких температур пайки.

В случае, когда расплавленный флюс используют для пайки погружением, он должен обеспечить удаление всех окислов с поверхности металла и способствовать хорошему затеканию припоя в зазор.

Для определения коррозионной активности флюса его вместе с припоем наносят на металлическую пластинку и подвергают образец воздействию внешней среды при нормальной и повышенной температуре во влажной атмосфере. Степень коррозионной стойкости системы основной металл–припой–флюс определяют визуально при небольшом увеличении или взвешиванием образца (без флюса) до и после испытания.

Рекомендации по выбору типа флюса в зависимости от паяемого металла даны в таблице.

Канифоль	Медь, латунь, олово, кадмий, серебро, палладий, золото, платина; стали, покрытые медью, оловом, серебром, кадмием
Древесная смола
Глицерин, цинк хлористый, аммоний хлористый	Медь, латунь, бронзы, оцинкованное железо, никель, палладий; золото, платина, серебро; стали, покрытые никелем, серебром, цинком и медью
Соли гидразина	Медь, латунь, серебро, золото, палладий, платина, никель, кадмий, свинец, олово
Триэтаноламин, фторборат металлов	Оцинкованное железо, алюминий, бериллиевая бронза, медь, латунь
Цинк хлористый	Медь, латунь, бронза, сталь, чугун, свинец, никель, палладий, инконель, золото, платина, серебро, цинк, хлористые стали, монель, нихром
Цинк хлористый, соляная кислота
Цинк хлористый, аммоний хлористый	Углеродистые и малоуглеродистые стали, медь, латунь, бронза, цинк, олово, свинец
Цинк хлористый, плавиковая кислота	Чугун; латуни и бронзы, содержащие алюминий, кремний, марганец
Цинк хлористый, хлориды олова, меди, натрия, калияСоляная кислота	Медь, латунь, бронза, сталь, чугун, никель, хромоникелевые сплавы, оцинкованное железо, монель
Цинк хлористый, органические кислоты, соляная кислота, хлориды меди, олова	Нержавеющая сталь, никель, чугун
Хлориды и фториды цинка, лития, натрия, кадмия	Алюминий и его сплавы
Фосфорная кислотаСпирт	Бронза, содержащая марганец; хромистая сталь
Стеарин, воск, вазелин, жиры	Цинк, свинец, олово, кадмий, медь, латунь
Бура	Углеродистые стали, чугун, медь, твердые сплавы
Бура, борная кислота	Малоуглеродистые стали, чугун, медь, латунь
Бура, борная кислота, фториды кальция, натрия	Нержавеющая сталь, жароупорные и твердые сплавы
Хлориды и фториды натрия, магния, калия, лития, серебра, бария	Титан и его сплавы, цирконий и его сплавы
Хлориды и фториды натрия, калия, бария, алюминия, криолит	Алюминий и его сплавы
Хлориды, фториды, бораты	Алюминиевые бронзы и латуни, содержащие не более 5 % Аl
Хлориды, фториды	Магний и его сплавы
Фтористый аммонийФторборат аммонияФторборат калияФтористый водород, аргон *	Нержавеющая сталь, жаропрочные сплавы
Трехфтористый бор, аргон *	Сплавы, содержащие алюминий, магний, хром, титан, кремний, нержавеющая, сталь
Борметиловый и борэтиловый эфир **	Медь, углеродистые, малоуглеродистые и нержавеющие стали
Литий, натрий, калий, рубидий, цезий ***	Нержавеющая сталь
* Для получения газа при пайке в контейнере.** Для получения газа при пайке газопламенными горелками.*** Для получения газообразного металла при пайке в вакууме.

Источник:

Виды припоев для пайки алюминия

Алюминий – это химический элемент с сильно выраженными металлическими свойствами. Под действием кислорода из окружающего воздуха он легко подвергается окислению, образуя тусклое, серое оксидное покрытие.

Такими выглядят алюминиевые изделия. Если поверхность зачистить, то в течение нескольких минут можно наблюдать металлический блеск чистого вещества. Плотный, тугоплавкий налет из оксидов существенно затрудняет любую работу с металлом.

Считается, что паять алюминиевые изделия очень сложно. Так бывает не всегда. Хороший припой для пайки алюминия облегчает ситуацию. Состав композиций позволяет справиться с оксидным слоем, обеспечивает образование шва.

В чем состоит проблема

Оксидная пленка плавится при очень высокой температуре. Ее присутствие мешает проникновению припойного расплава в основной металл, нарушает смачивание места пайки.

Алюминий имеет низкую температуру плавления. Он полностью переходит в жидкое состояние при 660 ℃. Начинается изменение агрегатного состояния при температуре около 300 ℃. В большинство алюминиевых сплавов входят металлы, которые расплавляются уже при 500 ℃.

Велика вероятность перегрева зоны плавления, вследствие которого в жидкое состояние перейдут фрагменты деталей. Следует помнить, что паяние должно проводиться путем обволакивания твердых рабочих участков изделий расплавленной массой припоя.

Материалы с оловом

Существует множество металлических композиций для пайки алюминиевых изделий.

В составе большинства легкоплавких припоев преобладают медь, олово, свинец; присутствуют кадмий, висмут, индий.

Однако алюминий в этих металлах не очень хорошо растворяется, что обуславливает пониженную прочность образующихся при пайке швов.

Дополнительную сложность создает низкая устойчивость к коррозии припоев из олова, свинца. В случае проведения работы с этими составами спаянное соединение из алюминия покрывают лакокрасочными защитными средствами.

Хороший результат дает пайка посредством припоев со следующими металлами:

• медью;
• цинком;
• алюминием;
• серебром;
• кремнием.

Существует множество композиций, содержащих эти металлы в различном соотношении. Отечественных мастеров в первую очередь интересует российская продукция (прутки и проволока), имеющая хорошее качество и доступную стоимость.

Популярен припой, состоящий из 60 % олова и 40 % цинка. Известно, что повышенное подержание цинка придает шву коррозионную стойкость.

Кастолин

Импортный кастолин состоит только из алюминия и цинка. Он обладает хорошей текучестью, проникающей способностью, электропроводностью.

Некоторое неудобство доставляет невозможность применения данного припоя для деталей с содержанием магния в количестве более 1,5 % и изделий, которые в последующем планируется анодировать.

Компания Castolin поставляет в продажу линейку припоев с разнообразным сочетанием компонентов. Проконсультировавшись, можно подобрать средство для конкретных условий.

Алюминиевые сплавы с добавками

Эффективен для пайки высокотемпературный припой, содержащий 66 % чистого алюминия, 28 % меди и 6 % кремния. Сделан он в России. Значительная концентрация базового металла, идентичного материалу рабочих деталей, увеличивает растворяемость, проникновение расплава.

Основа шва, включающая медь с алюминием, укрепляется присутствием кремния. Образующееся посредством алюминиевого припоя соединение не корродирует, имеет хорошие механические качества.

Добавка кремния повышает температуру плавления припоев. Так, состав из 87 % алюминия и 13 % кремния плавится при значениях температуры около 600 ℃. Этот вид импортной продукции поступает в продажу уже готовый к применению. Припой с флюсом стоит дороже. Повышенная цена окупается высоким качеством шва.

Отличный результат пайки дает американский композит из 9 компонентов. Прутки плавятся при температуре 347 ℃, увеличиваясь в объеме на 10 %. Образующийся шов отличается пластичностью, в 3 раза превосходящей показатели соединений из других сплавов.

Высокотемпературную пайку проводят при работе с массивными деталями из алюминия или изделиями из сплавов, плавящихся только при сильном нагревании. Нагрев обеспечивается газовыми горелками, работающими на чистых углеводородах или их смесях с кислородом. Можно пользоваться обычным паяльником.

Подбор флюсов

С учетом специфики пайки деталей из алюминия к выбору флюсов нужно подойти внимательно.

Существует отечественные средства, состоящие из нескольких компонентов. Они обеспечивают эффективную очистку деталей, препятствует окислительным процессам при нагревании. Это особенно актуально при использовании припоев из олова и свинца, известных своей склонностью к окислению.

Хорошую проникающую способность обеспечивает многокомпонентный флюс из фторборатов аммония и цинка, триэтаноламина, добавочных веществ. Средство имеет доступную цену. Его эффективность многократно проверена на практике.

Известный высокотемпературный флюс состоит из хлоридов калия, лития и цинка; фторида натрия. Сухую смесь всыпают в рабочую зону пайки на палочке, дожидаясь равномерного расплавления и перемешивания с массой припоя.

Как подготовить детали

Перед началом пайки нужно провести обезжиривание поверхностей алюминия. Сделать это можно легко с помощью доступного органического растворителя. Можно взять ацетон, бензол, бензин.

После испарения жидкости детали нужно тщательно зачистить любым абразивом: наждачным полотном или бумагой, щетками, сетками из проволоки.

Можно поверхность обработать кислотными растворами, провести травление. Это занимает время, поэтому выполняют процедуру только при необходимости очень прочного шва.

Очистка позволяет удалить старый толстый слой оксидов. При правильном проведении пайки вновь образовавшийся тонкий слой не навредит образованию шва.

Источник:

Пайка алюминия

Господствует мнение, что алюминий и его сплавы относятся к трудно паяемым материалам.

Однако это общераспространенное убеждение можно считать верным лишь в том случае, если речь идет о пайке с использованием обычных припоев и флюсов, применяющихся для пайки меди, стали и некоторых других металлов.

При использовании современных материалов, предназначенных специально для пайки алюминия, пресловутая труднопаяемость алюминия почти ничем себя не проявляет.

Трудность пайки алюминия обычными припоями и флюсами обуславливается целым рядом факторов. Прежде всего, это наличие тугоплавкой и химически стойкой оксидной пленки. Оксид Al2 O3 препятствует смачиванию поверхности припоем и растворению в нем основного металла. Чтобы разрушить его, применяют механическую обработку и сильнодействующие флюсы.

Создает трудности для пайки и низкая температура плавления алюминия, составляющая 660°C. При нагреве прочность металла быстро снижается, и уже при температурах 250-300°С алюминиевые конструкции могут терять устойчивость.

Температура солидуса (температура, при которой плавится самый легкоплавкий компонент) основных алюминиевых сплавов, варьируется в интервале 500-640°С.

Это оставляет очень узкий температурный интервал для применения высокотемпературной пайки, при которой существует опасность перегрева и расплавления самой паяемой детали.

В отношении большинства элементов, составляющих основу легкоплавких припоев (Sn, Pb, Cd, Bi, In), у алюминия имеет место слабая взаимная растворимость, что снижает прочность паяных соединений. Исключением является цинк, который с алюминием хорошо взаиморастворимы, обеспечивая необходимую прочность соединения.

Материалы для пайки алюминия

Припои. При использовании высокоактивных флюсов и хорошей подготовки поверхности, алюминий можно паять и оловянно-свинцовыми припоями. Однако их выбор все же нельзя считать удачным.

Помимо того, что имеет место упомянутая выше плохая растворимость алюминия в системах Sn-Pb, оловянно-свинцовые припои обеспечивают очень низкую коррозионную стойкость паяного соединения.

Чтобы преодолеть этот недостаток, соединения, паянные оловянными или оловянно-свинцовыми припоями, необходимо покрывать специальными лакокрасочными покрытиями.

Качественную пайку алюминия обеспечивают припои содержащие цинк, серебро, медь, алюминий, кремний.

Существует большое количество составов как отечественного, так и импортного производства, содержащих эти элементы в различном соотношении.

Из отечественных припоев можно привести ЦОП40 (60% олова и 40% цинка) и 34А (66% Аl, 28% Cu и 6% Si). Чем выше содержание цинка в цинковом припое, тем большую коррозионную стойкость и прочность имеет паяное соединение.

Большинство припоев является низкотемпературными, однако температура их плавления выше, чем у оловянно-свинцовых. По-настоящему высокотемпературными являются алюминиево-кремниевые (силумины) и алюминиево-медно-кремниевые припои.

В качестве первого можно привести припой Aluminium-13 фирмы Chemet, содержащий 13% Si и 87% Аl (припой покрыт флюсом). Его температура пайки составляет 590-600°C.

Примером второго может служить, уже упоминавшийся, отечественный припой 34А, состоящий из 66% Аl, 28% Cu и 6% Si. Интервал его температуры пайки — 530-550°C.

Если возникает необходимость в применении высокотемпературных припоев, они применяются для пайки алюминия и тех его сплавов, которые имеют достаточно высокую температуру плавления, или деталей имеющих массивные размеры, обеспечивающие хороший теплоотвод.

Если говорить о самых удобных материалах, то к ним относятся, конечно, бесфлюсовые низкотемпературные припои, например HTS-2000.

Флюсы. К выбору флюса нужно подходить очень серьезно, именно его активность определяет паяемость алюминия, особенно при использовании обычных оловянно-свинцовых припоев. Далеко не все флюсы проявляют в отношении алюминия активность, заявляемую их производителями.

Одним из отечественных флюсов является состав, называемый предельно информативно — «флюс для пайки алюминия». Ещё есть флюс Ф59А, Ф61А (содержащий триэтаноламин, фторборат цинка, фторборат аммония) и другие.

Под названием «флюс для пайки алюминия» могут скрываться Ф59А, Ф61А или другие, даже если это не указано на упаковке.

В качестве высокотемпературного флюса можно привести флюс 34А, который содержит 50% KCl, 32% LiCl, 10% NaF и 8% ZnCl2 .

Подготовка деталей к пайке

Подготовка алюминия к пайке заключается в обезжиривании и механической зачистке зоны соединения. Целью последней является удаление окисной пленки. Обезжиривание производят ацетоном, бензином или иным растворителем.

Зачищают поверхность наждачной бумагой, щеткой или сеткой из нержавеющей проволоки, абразивными кругами.

Пленку окислов можно убрать и травлением определенными кислотами, но этот способ является более хлопотным в сравнении с механической зачисткой и применяется гораздо реже.

Нужно понимать, что после удаления старой окисной пленки, взамен ее мгновенно образуется новая, так что полностью избавиться от оксидного барьера все равно не получается. Смысл зачистки состоит в том, что вновь образующаяся пленка оказывается значительно тоньше и слабее старой, в результате чего флюсу с ней легче справляться.

Способы нагрева

В качестве основных инструментов для нагрева относительно массивных алюминиевых деталей применяются газовые горелки, работающие на пропане, бутане, или паяльные лампы.

При нагреве следует проявлять осторожность, чтобы не допустить перегрева основного металла, способного привести к его расплавлению. Нужно постоянно контролировать температуру основного металла, прикасаясь к нему стержнем припоя. При достижении рабочей температуры он начнет плавиться.

Пламя должно быть нормальным — без избытка или недостатка кислорода. В сбалансированной газовой смеси пламя только нагревает металл и не оказывает сильного окислительного действия.

В случае сбалансированной газовой смеси пламя горелки обладает ярко-синим цветом и небольшой величиной.

Пересыщенное кислородом пламя сильно окисляет поверхность металла, его факел бледно-голубого цвета и маленький.

Мелкие детали с небольшим теплоотводом при использовании низкотемпературных припоев паяются электропаяльниками.

Технология пайки алюминия

Процесс пайки алюминия с флюсом практически ничем не отличается от пайки меди или стали. После очистки деталей и установки их в нужное положение, на зону пайки наносится флюс, после чего соединение подвергается нагреву до температуры, при которой припой начинается плавиться. Плавление осуществляют прикосновением кончика стержня к стыку соединения.

Пайка бесфлюсовым припоем имеет особенность, заключающуюся в том, что для облегчения проникновения припоя через оксидную пленку, её желательно разрушить, осуществляя чиркающие движения твердым концом прутка припоя или стержнем из нержавеющей стали по расплаву. При этом происходит нарушение целостности окисной пленки.

Разрушать оксидную пленку можно и щеткой из нержавеющей стали, растирая ею расплавленный припой по поверхности деталей. Соединяемые элементы лучше прижимать друг к другу лужеными поверхностями и нагревать до температуры пайки. Полученное таким способом соединение получается очень прочным.

Примеры использования пайки алюминия

Алюминиевой пайкой можно ремонтировать и восстанавливать детали из алюминия и его сплавов любой сложности, начиная от самых простых, используемых в быту, и заканчивая изделиями, к которым предъявляются повышенные требования в отношении прочности и безопасность.

Пайка алюминия широко используется при ремонте автомобилей, тракторов, мотоциклов. Во многих случаях она оказывается предпочтительней, чем сварка, поскольку не приводит к изменению структуры металла и его деформации.

Восстановление герметичности протекшего картера из алюминия, пайка алюминиевого радиатора, ремонт изношенной или разрушенной детали — для всех этих случаев пайка может оказаться безальтернативным способом устранения неисправности.

Пайкой можно отремонтировать алюминиевый блок цилиндров, заделать появившиеся на нем трещины, прогары, сколы. Восстановить резьбу в разбитом резьбовом отверстии. Для этого последнее заполняется расплавленным припоем, после чего в него вставляется болт. После охлаждения конструкции остается лишь вывернуть болт. Прочность резьбы, восстановленной таким способом, не уступает прочности исходной.

Пайка позволяет заделать отверстия в различных емкостях и изделиях, для которых необходима герметичность. Паять отрытым пламенем емкости, в которых хранились воспламеняющиеся жидкости нельзя.

Запаивание отверстий. После пайки поверхность зашлифовывается.

Пайкой ремонтируют алюминиевые трубопроводы компрессоров, насосов и кондиционеров.

Пайка алюминия в домашних условиях позволяет отремонтировать любую вещь, изготовленную из чистого алюминия или его сплава — лестницу, водосточный желоб, посуду, алюминиевый сайдинг.

При использовании качественных материалов может быть достигнута такая прочность соединения, что отремонтированное изделие окажется прочнее нового.

Если нет хорошего флюса и припоя

При отсутствии активных флюсов и предназначенных для алюминия припоев можно попытаться паять алюминий оловянными или оловянно-свинцовыми припоями, применяя способ разрушения оксидной пленки под слоем канифоли. Такой способ позволяет избежать мгновенного образования новой оксидной пленки взамен удаленной старой (как это происходит при зачистке на воздухе).

Роль инструмента, разрушающего оксидную пленку, играет специальный паяльник со скребком или добавленные в канифоль железные опилки.

При трении облуженного паяльника о деталь, покрытую канифолью, скребок или опилки удаляют старую пленку, а канифоль не позволяет образоваться новой.

Одновременно происходит лужение очищенной от окисла поверхности припоем, добавляемым на паяльник по мере необходимости.

Этот хлопотный и не гарантирующий успеха способ целесообразно применять лишь в случае крайней необходимости. Самый простой и естественный вариант — приобретение качественных флюсов и припоев, пайка которыми обеспечивает получение прочного и коррозионностойкого соединения без ненужной траты времени и сил.

Источник: