Простой способ пайки алюминия

Простой способ пайки алюминия

Алюминий отличается высокой прочностью, является хорошим проводником тепла и электричества. Он отличается небольшим удельным весом, удобен для обработки, безопасен с точки зрения экологии.

Однако все эти положительные качества создают почти непреодолимые препятствия при решении задачи, как паять алюминий в домашних условиях паяльником.

Традиционными способами это сделать нельзя, поэтому приходится пользоваться специальными методами сварки и оптимально подобранными материалами.

Технические трудности пайки изделий и деталей из алюминия

Паять алюминиевые конструкции и другие элементы всегда достаточно сложно, особенно, если это выполняется дома начинающими мастерами, не до конца изучившими процесс. В основном такая пайка выполняется промышленными способами на специальном оборудовании. Тем не менее, вполне возможно создать наиболее подходящие условия для сваривания деталей изготовленных из алюминия.

Для достижения этой цели необходимо обязательно разрешить несколько проблем технического характера:

• Больше всего неприятностей при пайке доставляет окисление в виде пленки, возникающей на поверхности в результате контакта алюминия и воздуха. Даже если металл подготовлен, налет на нем образуется практически сразу же после этого. Подобное пленочное покрытие создает препятствия соединительному процессу и добавляет множество проблем в процессе лужения и спаивания. В данной ситуации обычные типы припоев и флюсов совершенно не годятся, поскольку они не дают гарантии качественного соединения. Пленка удаляется или физико-механическим путем, или с помощью сильнодействующих химических веществ.
• Следует учесть и высокие показатели температуры, при которой алюминий начинает плавиться. Максимально она достигает 600 0 С. Возникает разница температур между спаиваемым металлом и его пленкой, вызывающая сложности в процессе паек.
• Из-за температурного режима, алюминий в процессе разогрева начинает заметно терять свою прочность. Этот момент наступает уже при нагреве свариваемого материала до 250-300 градусов. Некоторые алюминиевые сплавы содержат компоненты, температура плавления которых имеет различия с основным металлом.
• Слабое взаимодействие алюминия с традиционными видами припоев, состоящих, преимущественно, из олова, кадмия и других элементов. Это приводит к недостаточным прочностным характеристикам и надежности создаваемых швов. Проблема как спаять, решается посредством специальных припоев, содержащих цинк, который, в свою очередь, отлично контактирует с алюминием и проникает в него. Происходит сцепление, выходящее на молекулярный уровень, обеспечивая необходимую прочность соединения.

Подготовка к пайке алюминиевых деталей

Большое значение придается подготовке алюминия к предстоящей пайке.

Для этого существует несколько способов, обеспечивающих надежность соединения:

• Участок соединения предварительно обезжиривается и обрабатывается канифолью. После того как вещество нанесено на поверхность, сюда же укладывается наждачная шкурка. Далее нужно включить мощный паяльник и плотно прижать им наждачку к поверхности.
• После этого поверхность затирается и шлифуется, а само место соединения одновременно подвергается лужению. На подготовленную поверхность устанавливается алюминиевая деталь, которую можно припаивать уже по обычной схеме. При необходимости, канифоль может быть заменена маслом, используемым в швейных машинах.
• Во втором варианте в канифоль добавляется металлическая стружка, после чего полученная смесь наносится на поверхность места будущего соединения. Жало паяльника нужно хорошо разогреть и залудить, а затем натирать им всю рабочую поверхность спаиваемых деталей до тех пор, пока не расплавится стружка. Одновременно сюда же добавляется припой. В этом случае происходит снятие окиси механическим путем, а припой тут же попадает на поверхность и защищает ее от повторного появления оксидной пленки.
• Третий способ заключается в предварительной очистке поверхности. Для этой цели используется медь, посредством которой удаляется оксидная пленка. Данный метод относится к наиболее сложным, поскольку омеднение поверхности должно выполняться в специальной ванночке.

Выбор припоя и флюса для алюминия

Припои на основе олова и свинца могут использоваться для сваривания проводов, элементов и деталей из алюминия при условии их тщательной очистки. Такая пайка должна осуществляться с использованием специальных флюсовых растворов, состоящих из высокоактивных веществ.

Однако, такие соединения обладают недостаточной прочностью по причине слабого взаимодействия алюминиевых изделий с оловом и свинцом, склонности к образованию коррозии. Поэтому в виде антикоррозийного покрытия поверхностей из этого металла применяются специальные составы.

К числу таких составов относятся припои с содержанием меди, цинка, алюминия и кремния. Они производятся как в нашей стране, так и за рубежом.

цинка оказывает влияние не только на прочность алюминиевых контактов, но и на их устойчивость к коррозии.

Из всех известных припоев минимальной температурой, при которой они начинают плавиться, обладают составы на оловянно-свинцовой основе. Наивысшая температура плавления принадлежит соединениям с алюминиево-кремниевой структурой, а также с алюминием, медью и кремнием.

Подобные виды припоев в первом случае расплавляются при достижении температуры 590-600 градусов, а во втором – при 530-550 градусов.

Они выбираются для каждого конкретного случая, когда соединяются детали с крупными габаритами, с хорошим теплоотводом или тугоплавкие алюминиевые соединения.

Технологические процессы неразрывно связаны со специальными видами флюсов, применяемых для более качественного взаимодействия всех компонентов сварки.

Подбор наиболее подходящего материала считается довольно сложным мероприятием. Это особенно важно, когда в рабочем процессе используется припой на оловянно свинцовой основе. В структуру таких флюсов включены элементы, формирующие его повышенную активность при взаимодействии с алюминием. Среди них можно отметить триэтаноламин, фторборат аммония, фторборат цинка и другие аналогичные составляющие.

Одним из наиболее популярных флюсовых веществ российского производства считается вещество марки Ф64, отличающееся высокой активностью. Качество данного соединения позволяет припаять металлические детали из алюминия, не снимая тугоплавкое оксидное покрытие, расположенное на поверхности.

Спаивание компонентов из алюминия

Порядок действий и технический процесс сваривания алюминия точно такой же, как и для других видов цветных металлов.

Среди домашних мастеров чаще всего используются следующие два варианта:

• Высокотемпературная пайка, используемая для сваривания элементов с крупными размерами. В эту категорию входят алюминиевые конструкции с толстыми стенками и увеличенной массой, для разогрева которых требуется температура 550-650 0 С.
• Пайка при пониженных температурах, составляющих 250-300 0 С, которой вполне хватает для монтажа проводов радиоэлектронной аппаратуры и сваривания мелких предметов, используемых в повседневной жизни. В таком же режиме соединяются и алюминиевые провода в любой электросети.

Соединения в режиме высоких температур происходит с использованием специальных нагревательных элементов. Одним из них является горелка, для работы которой требуется газ в виде пропана или бутана. Если же такая горелка отсутствует, домашние мастера пользуются различными типами паяльных ламп.

Сваривание при высокой температуре требует постоянного контроля над степенью нагрева поверхностей соединяемых деталей. Для этого в небольшом количестве берется один из тугоплавких припоев, и после того как он начнет плавиться, можно говорить о достижении нужной температуры.

В этом случае разогрев детали прекращается, иначе она просто расплавится и разрушится.

Источник: https://mytooling.ru/instrumenty/prostoj-sposob-pajki-aljuminija

Пайка алюминия в домашних условиях

Большая номенклатура деталей, изделий, приспособлений из алюминия и его сплавов предсказуемо обеспечивает работой специалистов по сборке таких изделий при помощи сварки и пайки; или, при необходимости, по их восстановлению и ремонту.

Соединять детали можно и механическими способами – вальцевание, холодная сварка, с помощью заклепок, винтов и болтов.

 Подробнее рассмотрим пайку в домашних условиях.

Трудности пайки алюминия

• Теплопроводность алюминия очень высокая, поэтому требуется предварительный подогрев перед пайкой или более мощный тепловой источник во время самого процесса.
• Плотный и очень тугоплавкий окисел, обязательно покрывающий своей пленкой поверхность любого изделия из алюминия или алюминиевого сплава, затрудняет пайку кромок и является источником загрязнений шва своими частичками.
• Склонность материала к деформациям и короблению в два раза превышает аналогичные показатели для подобных стальных изделий. Это объясняется малой упругостью алюминия при большом линейном расширении.
• При перегреве прочность металла падает так резко, что возможны провалы твердых участков кромок под весом сварочной ванны. Другой недостаток перегрева – возможность вытекания жидкотекучего алюминия. Момент перегрева отследить невозможно из-за отсутствия изменений цвета металла в это время.
• Соединительный шов склонен к появлению трещин из-за своей столбчатой грубой структуры и высокой (почти 7%) усадки алюминия при литье.
• Необходимость тщательной механической очистки и максимального обезжиривания места пайки.
• Нужный флюс с припоем не всегда доступен (имеется в наличии) в бытовых условиях.

Преимущества домашней пайки

• не являясь квалифицированным специалистом такую работу можно выполнить качественно при соответствующей подготовке к процессу пайки;
• рабочий процесс занимает мало времени, в любой момент он может быть остановлен или возобновлен;
• не требуется дорогостоящего специального промышленного оборудования; нужен лишь паяльник, газовая горелка или паяльная лампа, при необходимости – тиски или струбцина;
• возможность работы с проводами, трубами и заготовками (различной геометрии, веса, толщины);
• легкость механической обработки деталей из алюминия доступным домашним инструментом (напильник, надфиль, щетка по металлу, наждачная бумага, заточной или абразивный круг) при подготовке к пайке;
• возможность замены (в некоторых случаях) специальных флюсов и припоя на доступные, имеющиеся в наличии, с небольшими потерями в качестве пайки.

Способы пайки

1. Пайка с припоем-пастой. Паста распределяется равномерно по линии соединения. После расплавления, с использованием газовой горелки, она растекается и образует соединительный шов.

2. Самый элементарный и доступный способ – пайка специальным карандашом. Имея в своем составе магний, карандаш легко разжигается от любого источника открытого огня. Расплавленная масса, получаемая на краю карандаша при нагревании, наносится в местах соединения. «Рисовать» карандашом удобно и легко при любом его наклоне.

3. Классическая пайка, имеющая свои характерные особенности из-за соединяемого металла:

• Обычные припои с основой из олова и свинца (ПОС) не обеспечат соединению высокую надежность из-за нерастворимости в этих металлах самого алюминия. Результат достигается применением припоя с основой из кремния, цинка, меди, алюминия и других металлов. Марки некоторых припоев – 34А, П-300-А, В-62, П-425-А. Прочность полученного соединения и его коррозионная стойкость повышается с увеличением содержания цинка в применяемом припое.
• При пайке понадобятся сильнодействующие активные флюсы, имеющие на упаковке пометку «для пайки алюминия» (например, 34А, Ф61А, ФТКА).

Инструменты и материалы

• паяльник, газовая горелка или паяльная лампа;
• припой;
• флюс;
• пластилин – для создания препятствия стеканию расплавленного металла.

Последовательность выполнения работ

• подготовить металл для пайки – механическая зачистка и обезжиривание;
• при необходимости зафиксировать или сжать детали;
• используя флюс залудить спаиваемые поверхности и само жало паяльника;
• нагреть место соединения;
• произвести пайку, расплавляя припой небольшими частями для его равномерного растекания;
• после остывания места соединения проверить качество полученного шва.

Режимы пайки

Вид припоя	Режим пайки	Максимальная прочность сплавов, кгс/мм2
АМц	АМг6	Д20
П-300-А	440° С, 20 минут	11	22	—
П-425-А	12	20,8	20,8
34А	550° С, 20 минут	9-10	—	28,8
В-62	510° С, 15 минут	12	—	23,8

Безопасность

Выполняя работы по пайке нужно строго следить за пожарной безопасностью при работе с горячим электроинструментом или горелкой с открытым огнем. Подготовьте заранее подставку или отведите место для горячего инструмента. Обеспечьте хорошее проветривание или вытяжку над местом пайки.

Полезные советы

• Выставлять или зажимать заготовки следует с учетом получения горизонтальности в месте пайки для предотвращения стекания расплавленного припоя.
• Выбранный припой должен иметь температуру плавления меньше, чем основной материал заготовки.
• Флюсы могут быть для низко- и высокотемпературной пайки – обращайте внимание на этикетку и делайте выбор для своих конкретных условий работы.
• Пайка карандашом снижает качество соединения.
• Высокотемпературные припой и флюс применяют, обычно, при пайке массивных изделий.
• Если алюминий соединяется пайкой с другим металлом, подбираются подходящие для обоих металлов припой и флюс.
• Обязательно следует очищать поверхности деталей перед пайкой – полностью окисел не удастся удалить, но толщина его пленки уменьшится, что облегчит задачу флюсу.
• Страховаться от перегрева алюминия и его расплавления можно при помощи припоя. Периодически касаясь им нагреваемой поверхности надо уловить момент, когда он начнет расплавляться – нужная температура достигнута.
• Одинаковая температура всех поверхностей, подготовленных к пайке, положительно отражается на качестве соединения.
• Паяльник со сменными жалами разной длины очень удобен для изменения температуры в зоне пайки.
• Без специального припоя и флюса, пайка алюминия является хлопотным процессом, который не всегда гарантирует достижение результата. Но при отсутствии альтернативы, попробовать спаять поверхности обычным оловянно-свинцовым припоем все-таки стоит. Флюс заменяется расплавленной канифолью, которая покрывает место пайки, защищает его от доступа воздуха и не дает возможности повторного образования оксидной пленки. Жалом паяльника начинают тереть об покрытую канифолью поверхность. Происходит механическое разрушение оксидной пленки и лужение детали. Зачистка поверхностей будет эффективнее при добавлении в канифоль обычных металлических опилок. Луженые поверхности соединяют и прогревают, пока припой не станет плавиться.
• Перед началом работы очищайте загрязненное жало паяльника.

Источник: https://svarkagid.com/pajka-aljuminija-v-domashnih-uslovijah/

Пайка алюминия в домашних условиях: алюминиевые припои и флюсы, паяльник или газовая горелка

Сложность пайки алюминия не только в домашних условиях, но и в условиях промышленного производства, обусловлена в первую очередь особыми свойствами этого металла, что делает его принципиально отличным от других разновидностей цветных металлов, активно используемых как в промышленности, так и в быту.

Металл алюминий обладает целым набором парадоксальных свойств, то есть свойств, которые взаимно исключают друг друга, но тем не менее легко уживаются в одном металле.

С одной стороны, это очень легкоплавкий металл, температура плавления чистого алюминия составляет 660 градусов. Это химически очень активный металл. Алюминий способен мгновенно вступать в химические реакции практически со всеми активными веществами. Это очень мягкий и не очень прочный металл.

С другой стороны, крайне высокая химическая активность алюминия приводит к тому, что он мгновенно вступает в химическую реакцию с кислородом, содержащимся в окружающем воздухе, с образованием на своей поверхности плёнки оксида алюминия: Al2O3. Оксид алюминия имеет второе название — корунд. Это очень прочное, абсолютно химически инертное вещество. Температура плавления: 2400 градусов. Используется в промышленности как огнеупорный материал.

Металл алюминий

Таким образом, можно сказать, что в повседневной жизни, несмотря на окружающие нас со всех сторон предметы, сделанные из алюминия, мы не знаем его настоящего характера, так как настоящий алюминий всегда скрывается от нас под непроницаемым занавесом своего оксида.

Именно оксид алюминия обуславливает такие свойства этого металла, как его крайне высокую стойкость к неорганическим кислотам и щелочам, неподверженность коррозии в морской воде и атмосферном воздухе, высокая отражательная способность и высокая экологичность.

И этот же оксид алюминия превращает обычную пайку в достаточно сложный технологический процесс, требующий для своего успешного осуществления применения специальных флюсов, особых припоев и некоторых специфических методов.

Суть процесса пайки любого металла, в том числе и алюминия, состоит во введении в пространство между спаиваемыми деталями специального связывающего вещества в расплавленном состоянии. Это вещество называется припой. Застывая, оно надёжно соединяется с двумя поверхностями металла и образует единое соединение.

Трудности пайки

С алюминием всё несколько сложнее. Поверхностная оксидная плёнка не позволяет обычному припою вступить в химическую реакцию с металлом. В результате между поверхностью металла и припоем не возникает адгезия. Говоря простыми словами, припой не прилипает к поверхности алюминия и пайка делается невозможной.

Поэтому основная трудность заключается в проблеме удаления практически неудалимой оксидной плёнки с поверхности металла.

Вторая трудность состоит в низкой температуре плавления алюминия. Дело в том, что наиболее прочное соединение получается при применении так называемых тугоплавких припоев.

Учитывая тот факт, что алюминий плавится при температуре 660 градусов, крайне сложно при пайке небольших алюминиевых изделий не разрушить саму алюминиевую конструкцию путём её расплавления вместе с припоем.

Удаление оксидной плёнки

Проблему удаления поверхностной плёнки решают двумя принципиально разными способами:

• Путем применения специальных активных флюсов с предварительной механической очисткой поверхности металла.
• С помощью процесса электролиза.

Активные флюсы

Если очень сильно хочется, то можно изготовить флюс для пайки своими руками, у себя на кухне или в мастерской. Но для этого необходимо иметь дело с очень опасными химически активными веществами типа кислот или щелочей.

Кроме того, в специализированных магазинах существует огромный выбор различных марок флюсов, как обычных, так и узкоспециализированных, и цены на них невысокие.

Поэтому изготовление кислоты для пайки своими руками мы оставим особым паяльным фанатам, а сами попытаемся разобраться в том ассортименте, что нам предлагает промышленность.

• Ф-34А. Специальный флюс. Плавится при температуре 420−620 градусов. Применяется с тугоплавкими припоями. Состав: Хлорид калия 50% Хлорид лития 32% Фторид натрия 10% Хлорид цинка 8%
• Ф-61А. Флюс для алюминия. Плавление происходит при температуре 150−320 градусов. Применяется с обычными олово — свинцовыми припоями. Состав: Фторборат цинка 10% Фторборат аммония 8% Триэтаноламин 82%
• Ф-64. Высокоактивный флюс для алюминиевых сплавов. Расплавляется при температуре 180−350 градусов. Состав: поверхностно активные вещества.
• НИТИ-18 (Ф-380). Специальный флюс для алюминиевых сплавов. Температура пайки 390−620 градусов.
• А-214. Универсальный безотмывочный флюс средней активности.

Перед нанесением флюса поверхность металла необходимо предварительно очистить от загрязнений и обезжирить. Делается это с помощью бензина или ацетона.

После этого производят механическую обработку с помощью различных абразивных приспособлений: наждачная шкурка, металлическая щётка, шлифовальные круги и прочие подобные устройства.

Цель этих действий — ослабить оксидную плёнку, потому что удалить её в принципе невозможно, так как мгновенно взамен старой образуется новая. Но новая плёнка намного тоньше и слабее старой, поэтому этот приём способствует более лёгкому проникновению флюса сквозь поверхностный оксидный барьер.

Электрохимический метод (процесс электролиза)

Суть этого способа заключается в том, что поверхность алюминия вместе с его непобедимым оксидом просто-напросто заменяется медной поверхностью. А пайка меди происходит намного проще, быстрее и надёжнее. Осуществляют это с помощью простейшей гальванической установки.

• Используют любой источник постоянного тока. Это может быть: бытовой выпрямитель, автомобильный аккумулятор или обычная батарейка от фонарика. Отрицательный полюс подключается к алюминиевой поверхности. Положительный полюс подключается к медному проводу сечением 1−1.3 миллиметра.
• Медный провод, лишённый изоляции, закрепляется внутри железной щетины абразивной щётки таким образом, чтобы в процессе трения щётки о поверхность алюминия провод её не касался.
• На место пайки, предварительно обработанное шкуркой или иным абразивным инструментом, капают несколько капель медного купороса.
• В процессе трения на поверхности алюминия будет постепенно образовываться слой красной меди, как следствие процесса электролиза.
• Медная поверхность намного проще подвергается процессу лужения и последующей пайки, чем поверхность алюминиевая.

Припои для пайки

Обычные припои, применяемые для пайки цветных металлов, содержат в своём составе олово и свинец в качестве основных компонентов, а также кадмий, висмут и цинк в качестве компонентов добавочных.

Для алюминия такой состав крайне нежелателен, по причине того, что в этих металлах (за исключением цинка) он практически не растворяется, поэтому работа с помощью припоя подобного состава будет крайне слабой и ненадёжной.

Кроме того, все припои на базе свинец-олово обладают очень низкой коррозионной устойчивостью. Поэтому пайка алюминия оловом нежелательна.

Для алюминия применяют специальные припои, в состав которых входят сам алюминий, а также кремний, медь, серебро и цинк.

• 34 А. Состав: Алюминий 66% Медь 28% Кремний 6%. Температура плавления 530−550 градусов.
• ЦОП 40. Состав: Цинк 60% Олово 40%. Плавится при температуре 300−320 градусов.
• HTS 2000. Основа состава цинк, алюминий и медь, а также некоторые незначительные добавки. Всего в припое девять компонентов, которые в совокупности обеспечивают его очень хорошие качества. Плавится при температуре 300 градусов. Производство США.

Чем больше в припое для алюминия содержится цинка, тем более он высокопрочен и коррозионноустойчив. меди, кремния и алюминия повышает температуру плавления припоя, делая его тугоплавким. Какой выбрать припой — зависит от тех задач, которые стоят перед спаиваемыми деталями.

Как правило, тугоплавкие припои имеют температуру плавления, сопоставимую с температурой плавления самого алюминия, поэтому их применяют в основном для паяния крупногабаритных, массивных алюминиевых деталей. В этом случае возможно обеспечить хороший теплоотвод за счёт большой массы спаиваемых поверхностей и тем самым предотвратить разрушение конструкции в результате её расплавления вместе с припоем.

Латунный припой для алюминия не применяется.

Процесс пайки алюминия

Технология процесса пайки алюминия ничем не отличается от пайки любого другого металла и состоит из ряда последовательных действий:

• Обезжиривание места пайки.
• Механическая очистка с помощью абразивных средств.
• Нанесение флюса. Необходимо практически сразу после механической обработки нанести на обработанную поверхность флюс. Так как чем больше проходит времени после абразивного воздействия на оксидную плёнку, тем прочнее она становится.
• Лужение разогретых поверхностей. Расплавление припоя и распределение его по поверхности металла.
• Соприкосновение залуженных поверхностей и фиксирование. Фиксация производится до того момента, пока припой не застынет. Как правило, это происходит в течение одной-двух минут.
• Промывка под проточной водой места пайки с целью вымывания остатков флюса. Если этого не сделать, металл в месте спайки может начать корродировать, так как флюс содержит в своём составе сильные кислоты.

Разогрев спаиваемых поверхностей

Для пайки небольших алюминиевых деталей, например, проводов, как правило, используют электрический паяльник мощностью от 50 до 100Вт, в зависимости от сечения провода.

Для более массивных деталей, например, кастрюли, автомобильные радиаторы — целесообразно применять более мощные источники тепла. Как правило — это паяльная лампа или газовая горелка.

При пайке алюминия газовой горелкой и разогревании спаиваемых поверхностей необходимо придерживаться следующих правил:

• Чтобы запаять деталь, нельзя допускать перегрева основного металла, так как это может привести к его расплавлению и, как следствие, к разрушению всей металлической конструкции в целом. Чтобы этого не произошло, необходимо в процессе разогрева постоянно контролировать температуру. Делают это с помощью припоя. Кусочком припоя периодически касаются разогреваемой поверхности, как только припой начинает плавиться, это является сигналом, что разогрев можно прекращать.
• Нельзя использовать кислород в целях дополнительного обогащения газовой смеси. Так как это будет усиливать окислительные процессы в месте пайки и, как следствие, ускорять образование оксидной плёнки на поверхности металла.

Использование канифоли

Чтобы спаять и припаять алюминиевые провода небольшого сечения, можно успешно применять свинцово-оловянные припои, используя в качестве флюса канифоль. В этом случае абразивную обработку поверхности провода производят под слоем расплавленной канифоли, а в качестве абразивного инструмента используют раскалённое жало паяльника, а также небольшое количество металлических опилок.

• Кусочек канифоли и металлические опилки помещают на место будущей пайки.
• Разогретым луженым жалом паяльника расплавляют канифоль.
• После того как канифоль полностью расплавится и равномерно распределится по поверхности, начинают тереть жалом паяльника по поверхности алюминия сквозь слой расплавленной канифоли.
• В результате раскалённое жало паяльника вместе с металлическими опилками начинает достаточно легко разрушать поверхностную оксидную плёнку, а слой канифоли не даёт возможности воздуху проникнуть в место пайки, в результате новая оксидная плёнка не образуется.
• После того как лужение завершается, спаиваемые поверхности соединяют друг с другом и снова прогревают до тех пор, пока припой не расплавится вновь и не заполнит всё пространство между спаиваемыми поверхностями.

Необходимо отметить, что данный способ подходит лишь для малогабаритных тонкостенных деталей или для проводов небольшого сечения. Во всех остальных случаях необходимо использовать специальные алюминиевые флюсы и тугоплавкие припои, предназначенные для пайки алюминия.

Минусы пайки алюминия

Необходимо всегда помнить, что пайка — это не сварка. Она никак не затрагивает внутреннюю структуру металла, и поэтому место пайки по прочностным характеристикам всегда на несколько порядков слабее, чем сам спаиваемый металл.

Место пайки нельзя подвергать большим механическим и температурным нагрузкам. В противном случае спаиваемые детали очень быстро разрушаться.

Единственный вариант, когда пайка более уместна, чем сварка — это паяние алюминиевых проводов в электрических приборах или пайка прохудившегося автомобильного радиатора, когда отсутствует возможность заменить его новым.

Желательно исключить из домашней практики паяние и лужение прохудившихся алюминиевых кастрюль, кружек и прочих сковородок. В состав алюминиевых припоев и флюсов входят сильно ядовитые вещества. В этом случае тщательная промывка места пайки в проточной воде будет выглядеть, как игра в русскую рулетку.

Источник: https://chebo.pro/stroyka-i-remont/pajka-alyuminiya-v-domashnih-usloviyah-kak-mozhno-zapayat-radiator.html

Пайка алюминия в домашних условиях – простое и безопасное занятие

Домашним мастерам довольно часто приходится сталкиваться с проблемой ремонта, а также изготовления изделий из алюминия. Если с механической обработкой проблем нет (металл легко пилится, обтачивается и гнется), то процесс соединения частей между собой вызывает трудности.

О сварке речь не идет, это вопросы масштабного ремонта. Чаще всего приходится паять детали традиционным способом.

• Наиболее частая проблема – прохудившаяся посуда, или отвалившиеся части бытовой алюминиевой утвари. Склеивание подходит не всегда, из-за низкой термостойкости и плохой эстетики шва. Заклепки не могут обеспечить герметичность. Остается пайка алюминия оловом.
• Еще одна необходимость качественного соединения – электроприборы. Довольно часто приходится соединять алюминиевые проводники с клеммами, или просто поверхностью электрооборудования. Сращивание проводов также будет надежнее, если вместо скрутки будет прочная спайка.

Как и любой металл, алюминий можно и нужно паять. Он обладает хорошей пластичностью и теплопроводностью. А вот с адгезией есть проблема. На открытом воздухе металл моментально покрывается прочной пленкой окислов, которая мало того, что является теплоизолятором, на нее практически невозможно нанести припой.

Поэтому качественный флюс для пайки алюминия – первый помощник в работе. С его помощью, также можно припаять алюминий к другим металлам.

Общие принципы пайки алюминия в домашних условиях

1. Поверхность должна быть тщательно зачищена от краски, грязи и жирных жидкостей
2. Место пайки шлифуется, все неровности желательно выровнять до глубины самого большого дефекта
3. Между очисткой и нанесением флюса должно пройти минимальное время
4. Необходимо правильно выбрать нагревательное устройство, в соответствии с объемом металла
5. Алюминий обладает отличной теплопроводностью, температура рассеивается по всей площади, и нагретый участок будет быстро остывать
6. Перед пайкой алюминий обязательно надо залудить. Под слоем припоя окислы не образуются.

Маленькие секреты. Если у вас под рукой нет специального флюса, можно воспользоваться абразивной защитой от моментального окисления поверхности:

• Энергично потрите место пайки кусочком кирпича. Образовавшуюся пыль не нужно сдувать. Наберите на жало паяльника большое количество обычной канифоли, и залейте ей место пайки прямо поверх кирпичной пыли. Затем облудите поверхность, сильно нажимая жалом паяльника на металл.Плоским срезом надо как бы втирать пыль в алюминий. Абразив сотрет тонкий слой окисла и обеспечит соединение с припоем. Можно использовать просеянный песок мелкой фракции.
• Еще один способ – использование железных опилок. Можно просто сточить толстый гвоздь среднезернистым напильником. Наливаем на место пайки жидкую канифоль и засыпаем опилками. Когда канифоль затвердеет – набираем припой на жало паяльника и интенсивно втираем его поверх опилок. Оловянное покрытие обеспечит моментальную защиту от окисления.

Использование трансформаторного масла

Пайка алюминия в домашних условиях, обычно выполняется паяльником.

Можно смешать паяльную пасту с трансформаторным маслом, и нанести ее на только что зачищенную поверхность. Затем также интенсивно потереть паяльником, пока не появится устойчивый слой припоя.

А есть более простой способ. Обрабатываем будущее место пайки с помощью мелкой наждачной бумаги. Затем без промедления наливаем масло.

Еще раз интенсивно трем поверхность наждачкой, после чего с усилием втираем разогретым паяльником припой.

Поддеваем слой олова тонкой отверткой, чтобы проверить прочность соединения. Если края припоя отрываются от алюминия – повторяем процедуру еще раз. После получения стойкого лужения, к этому месту можно припаивать как медный, так и алюминиевый провод.

Какой припой применяется для пайки алюминия

На выбор припоя влияет способ соединения алюминиевых деталей.

1. Если вы используете обычный паяльник – вам нужен материал с низкой температурой плавления. При электрических соединениях обычно используется традиционный припой. Это следующие виды сплавов: цинково-оловянный, медно-оловянный и висмутово-оловянный. Нам они более известны, как радиолюбительские припои серии ПОС.

   Эти сплавы легко плавятся, на них отводится мало тепла от паяльника (что немаловажно, учитывая высокую теплопроводность алюминия). К тому же, такой материал нетрудно купить по доступной цене. Однако соединения с помощью легкоплавкого припоя обладают малой прочностью. Такой способ годится лишь для электромонтажа.

   Если же вы припаяли носик к алюминиевому чайнику, или заделали прогоревшую дырку в кастрюле – под воздействием высоких температур соединение быстро разрушится.

   В крайнем случае, можно применить распространенный тугоплавкий припой ЦОП-40, состоящий из олова и цинка. Такое соединение достаточно хорошо держит температуру, но обладает невысокой прочностью на разрыв.

2. Для механически прочных соединений применяются тугоплавкие припои. К тому же, они не расплавятся при высокой температуре. В состав обязательно должен входить собственно алюминий.
   Наиболее распространены такие сплавы: алюминий-медь-кремний.

   Алюминий хорошо растворяется в остальных компонентах состава, и обеспечит соединение с заготовкой на молекулярном уровне. Медь добавит пластичности, а кремний сделает соединение прочным. Излюбленный припой домашних лудильщиков – отечественный состав 34А.

Более дорогой (это не означает прибавки в качестве) – импортный «Aluminium – 13». Преимущества таких припоев – ими можно качественно сваривать детали, которые затем работают под нагрузкой.

Конечно, до прочности дуговой сварки эти припои не дотягивают, но ремонт посуды с их помощью, дает хороший результат.

Для механически прочных и термостойких соединений применяется пайка алюминия газовой горелкой.

Несмотря на внешнюю схожесть и качество соединения, пайка с помощью горелки не имеет ничего общего со сваркой. Плавится только припой, базовый металл заготовки остается твердым во время всего процесса.

Преимущества пайки горелкой перед сваркой в среде аргона:

1. Нет необходимости в приобретении дорогостоящего оборудования. Для пайки используется ручная газовая горелка. Такой инструмент можно приобрести в магазинах инструмента, или даже среди туристических товаров.
2. Электросварка при любом способе подвергает материал термическому стрессу. Возникают очаги разной напряженности металла, вблизи шва алюминий меняет геометрию. При качественной пайке эстетика соединения остается на высоком уровне
3. Для соединения компактных деталей, особенно выполненных из тонкого металла – альтернативы пайке просто нет
4. Работы можно производить в домашних условиях – искры не летят, нет едкого запаха горящего алюминия, отсутствует ультрафиолетовое облучение кожи
5. Вы можете легко контролировать температурные режимы прямо во время работы, просто меняя интенсивность пламени.

Как правильно паять с помощью горелки

Без подготовки места соединения не обойтись, как и при пайке паяльником. Металл следует очистить от грязи, отшлифовать до получения ровной поверхности. Затем надо закрепить детали с помощью любого кондуктора – будь то струбцины или тиски.

При работе с горелкой, алюминиевые заготовки разогреются по всей поверхности. А учитывая высокую теплопроводность металла – на деталях просто не будет места, за которое можно взяться рукой, даже в защитных перчатках.

Рабочая зона должна быть очищена от легковоспламеняющихся предметов и жидкостей. Обеспечьте интенсивное проветривание – даже без едких выделений, нагретые флюсы источают неприятный запах. Позаботьтесь о средствах пожаротушения.

Надо приготовить проволочный припой с запасом по длине. Вы не сможете использовать каждый прутик полностью, остается 10% длины на удержание припоя. А бросать нагрев, и идти за новой упаковкой – нерационально.

Пламя горелки всегда направлено в сторону от вас. На его пути не должно быть никаких предметов.

Допускается изменение цвета алюминиевой заготовки до ярко-оранжевого. Металл не расплавится, а при нагреве до максимальной температуры припой будет ложиться более равномерно.

Обязательно использование флюса. Есть проверенные составы на основе хлоридов лития и калия, а также хлористого цинка. Это такие марки, как Ф-59А, Ф-61А, Ф-64А. Для более высокотемпературной пайки лучше использовать Ф-34А. В нем присутствует фторид натрия.

Флюс для пайки алюминия можно приготовить своими руками. Однако делать это не рекомендуется, поскольку в его состав обязательно входят едкие вещества. Лучше приобрести готовый состав в магазине.

Популярное:  Пневматический домкрат – как устроен и в чем преимущество?

Источник: http://obinstrumente.ru/dlya-doma/pajka-alyuminiya.html

Пайка алюминия в домашних условиях: принцип работы

Представить настоящего хозяина дома без паяльника в хозяйстве сегодня, как и несколько десятилетий назад, практически невозможно. В условиях производства сварка и пайка алюминия, а также его сплавов производится при помощи специальных материалов, установок. Пайка различных алюминиевых деталей в домашних условиях возможна благодаря оловянно-свинцовым припоям ПОС-50 и ПОС-61.

Пайка припоями в домашних условиях, где нет специального оборудования (осваивать работу газовой горелкой не нужно), а также материалов, может производиться несколькими способами, которые будут рассмотрены далее. Так как поверхность алюминия и сплавов неустойчива к образованию оксидной пленки (при контакте с воздухом), обыкновенные способы пайки алюминиевых изделий не подойдут.

Основной задачей во время пайки алюминия является удаление оксидной пленки с поверхности металла, а также последующая защита его от контакта с воздухом посредством наносимой на алюминий канифоли, минерального масла (для швейных машинок), щелочного масла или насыщенного раствора медного купороса.

Способ №1

Данный способ предполагает применение канифоли в предварительно очищенном (обезжиренном) месте потенциальной пайки. После этого в работу вступает мощный паяльник, которым прижимается шкурка к месту пайки. Далее шкуркой трут поверхность, время от времени облуживая электрическим паяльником поверхность, обработанную шкуркой.

Следующим этапом готовится алюминиевая заплатка, после чего припаивается обычным методом. Несмотря на то, что канифоль является часто используемым при пайке материалом, процедуру лучше проводить с помощью масла для швейной машинки.

Способ №2

На место пайки наносится канифоль, в которую предварительно добавляются железные опилки. Далее залуженный и достаточно разогретый паяльник натирает место, тем самым добавляя припой.

Металлические опилки своими острыми гранями отлично снимают с поверхности алюминия окись, тем самым позволяя между оловом и алюминием достигнуть отличного сцепления. Не сложно догадаться, что использование данного метода предварительной очистки металла не подразумевает.

Способ №3

Сразу стоит акцентировать внимание на том, что технология применения данного способа хотя и является наиболее надежной, но самой трудоемкой, требующей много времени и сил.

Порядок работы:

1. Перед началом пайки рабочий участок алюминиевых деталей очищается от оксидной пленки путем омеднения (воздействием медью). В этом случае применяется гальванический метод покрытия металлических поверхностей металлом.
2. Сначала в области места пайки создается пластилиновый бортик, позже образующий ванночку. На дно ванночки наносится тонкий слой насыщенного раствора медного купороса. Отметим, что вопреки распространенному мнению о проблематичном доступе к медному купоросу, достать его совершенно не сложно, так как он достаточно часто встречается в опрыскивании растений от всевозможных специфических болячек и вредителей. Ванночка не потребуется в том случае, если повреждение алюминия незначительно. Таким образом, готовить ванночку из пластилина для нескольких капель медного купороса нецелесообразно.
3. Также не обойдемся без участия проводов: в ванночку помещается оголенный медный провод (много проводов не потребуется). Диаметр помещаемых в ванночку проводов должен находится в пределах 1-2 миллиметров. Стоит отметить, что провод должен быть наполнен медью.
4. Провод посредством какой-либо опоры необходимо удерживать на расстоянии одного миллиметра от рабочей поверхности алюминия (вместе с тем, контакт между проводом и купоросом есть).
5. Далее к проводу подводится положительный контакт какого-либо источника постоянного тока напряжением от 3 до 12 В путем соединения концов проводов. В качестве источника постоянного тока может отлично послужить аккумулятор, выпрямитель, либо батарейка для карманного фонарика.
6. Необходимо оборудовать электрическую цепь лампочкой, которая будет служить предохранителем (последовательно подключение), на номинальное напряжение постоянного питания. Таким образом, лампочка загорится в случае соприкосновения алюминиевой поверхности и медью провода, опущенного в ванночку. Лампочка будет сигнализировать вам о том, что провод коснулся дна ванночки, и наоборот – гальванический процесс прервался, если лампочка погасла. Разумеется, ванночка вставляется в электрическую цепь перед установкой проводов.
7. К алюминию подводится отрицательный заряд («-») постоянного тока посредством тех же медных проводов. Спустя некоторое время после начала электролиза медный купорос выкипает, тем самым позволяя образоваться слою красной меди на поверхности алюминия. Красный слой промывается, после чего сушится. После этого поверхность алюминия благополучно лудят обыкновенным и привычным способом.

Пайка карандашом

Сварочный карандаш представляет собой припой-герметик, поджигая который можно получать крепкое соединение алюминиевых деталей, проводов, трубок радиаторов и т. п. Карандаш успешно применяется при пайке алюминия. Некоторые отказываются от работы газовой горелкой, прибегая к простому карандашу. Однако и в работе газовой горелкой, и в применении карандаша есть свои преимущества.

Порядок действий:

1. Технология довольно простая. Поджигаем карандаш. Для этого всего лишь требуется взять зажигалку и поджечь краешек припоя, после чего карандаш будет самостоятельно гореть за счет магния, входящего в его состав. Карандаш создает необходимую температуру, которой достаточно для расплавления алюминия.
2. В результате горения карандаша образуется расплавленная масса.
3. Далее нужно набрать требуемое количество массы и нанести его на рабочую поверхность. Отметим, что угол воздействия карандаша не имеет значения, поскольку расплавленная масса быстро пристает к алюминию.
4. Как только происходит соприкосновения припоя с рабочей поверхностью, карандаш перестает гореть, в то время как масса на детали продолжает гореть. Необходимо выждать 10-20 секунд, пока поверхность достаточно прогреется от горения массы.
5. По истечении указанного выше времени, приступаем к заполнению чистого алюминия (в расплавленном виде) в рабочую поверхность. Для этого можно взять карандаш, либо воспользоваться кусочком стекла.

Пайка алюминиевого радиатора

Нередко для изготовления радиаторов используется алюминий. Данный материал по своему составу не слишком подвластен пайке. Отметим, что этим качеством владеют практически все алюминиевые сплавы.

Так, рано или поздно встает вопрос ремонта алюминиевых радиаторов. Как известно, ничего на белом свете вечного не существует, в том числе радиаторов.

Таким образом, иногда возникают поломки радиаторов, которые вполне возможно устранить в домашних условиях путем пайки.

Понадобятся следующие материалы и инструменты:

• Паяльник;
• Тигель;
• Канифоль;
• Припой;
• Опилки железные;
• Сернокислый натрий;
• Поваренная соль;
• Хлористый литий;
• Хлористый калий;
• Ступка с пестиком;
• Криолит.

Порядок работы:

1. Нужно подготовить место пайки: очистить от посторонних загрязнений, зачистить наждачной бумагой. Не стоит пытаться удалить оксид алюминия с радиаторов. Обратите внимание на то, что место пайки должно быть сухим.
2. В отдельном тигле необходимо расплавить канифоль, добавив в нее чистые железные опилки (помешивая). Пропорция должна быть следующей: 2 части канифоли:1 части опилок.
3. Пайка радиаторов заключается в следующем: на подготовленную заранее поверхность следует нанести флюс, натирая его разогретым паяльником; следите, чтобы канифоль полностью покрыла рабочую зону пайки от воздействующего воздуха; во время интенсивного растекания канифоли можно наносить припой. Железные опилки нужны для того, чтобы удалять оксидную пленку с поверхности алюминиевых радиаторов, позволив сделать качественное сцепление. Пайка проводится привычным способом.

Если имеется неисправность трубок, подключаемых к теплообменнику, желательно заменить их на новые, а не заниматься ремонтом в домашних условиях. Отметим, что также доступен способ пайки алюминия газовой горелкой.

Источник: http://GoodSvarka.ru/pajka/alyuminia/