Чем можно запаять алюминиевую флягу. Особенности пайки алюминиевых изделий в домашних условиях

Это невероятно простой способ пайки алюминия который только можно представить. С помощью него любой желающий, дома или в гараже сможет без проблем чинить и восстанавливать любые изделия из алюминия, без всякой аргоновой сварки. Вы без труда будете делать различные конструкции из алюминиевого профиля и многое другое.
Теперь, чтобы запаять радиатор или раму велосипеда из алюминия не обязательно ехать в мастерскую и отдавать огромные деньги, все можно спаять дома.
При грамотном подходе пайка получается не хуже сварного соединения, но уж точно надежней любой холодной сварки, которую обычно применяют как альтернативу.

Понадобится

Пайка алюминия газовой горелкой

Подведем итоги

В настоящее время в электробытовой технике стали широко использовать алюминий и его сплавы, как, например, алюминиевые электрические провода и т. д. Поскольку алюминий и его сплавы, соприкасаясь с воздухом, быстро окисляются, обычные методы пайки не дают удовлетворительных результатов. Ниже описываются различные способы пайки алюминия в домашних условиях оловянно-свинцовыми припоями ПОС-61, ПОС-50, ПОС-90.

1. Для спаивания двух алюминиевых проводов их предварительно залуживают. Для этого конец провода покрывают канифолью, кладут на шлифовальную шкурку (со средним зерном) и горячим залуженным паяльником прижимают к шлифовальной шкурке, при этом паяльник от провода не отнимают и на заслуживаемый конец все время добавляют канифоль. Провод залуживается хорошо, но все операции приходится повторять много раз. Затем пайка идет обычным порядком. Лучшие результаты получаются, если вместо канифоли применять минеральное масло для швейных машин или щелочное масло (для чистки оружия после стрельбы).

2. Пайка листового алюминия или его сплавов призводится следующим образом: на шов наносят горячим паяльником канифоль с мелкими железными опилками. Паяльник залуживается, и им начинают протирать место шва, добавляя все время припой. Опилки своими острыми гранями снимают с поверхности окись, и олово прочно пристает к алюминию. Паяют хорошо нягретым паяльником. Для пайки тонкого алюминия достаточна мощность паяльника 50 Вт, для алюминия толщиной 1 мм и более желательна мощность 90 Вт, если толщина более 2 мм - место пайки необходимо прогреть паяльником и только после этого наносить флюс и производить пайку. Здесь также с успехом можно применять в качестве флюса минеральное масло.

3. Оригинальный способ пайки алюминиевых проводов и алюминиевой поверхности. Перед пайкой алюминиевую поверхность алюминиевой детали предварительно омедняют, используя простейшую установку для гальванического покрытия, описанную ранее. Но можно сделать проще.

— +
Рис. 1

Для этого берётся толстая кисточка для акварельных красок, и её металлический ободок, касаясь волосков, обматывается голым медным проводом (рис. 1). Другой конец провода присоединяется к положительному полюсу источника постоянного тока (выпрямитель, батарейка от карманного фонаря или аккумулятор). Алюминиевая деталь подключается к отрицательному полюсу. Место пайки зачищают шлифовальной шкуркой. Приступая к покрытию детали, кисть нужно хорошенько смочить в насыщенном растворе медного купороса, и водить ей по детали, как при покраске. Через некоторое время на поверхности алюминиевой детали оседает слой красной меди, который после промывки и сушки лудят обычным способом (паяльником).

Примечание. В промышленности и ремонтной практике для пайки монтажных элементов из алюминия и его сплавов, а также соединения их с медью н другими металлами применяют припои марок П150А, П250А и П300А. Пайку производят обычным паяльником, жало которого прогрето до температуры 350° С, с применением флюса, представляющего собой смесь олеиновой кислоты и йодида лития.

<<<Назад*

1. Этапы залуживания
2. Лужение алюминиевых проводов

Чтобы получить при пайке оловянно-свинцовым припоем надежное соединение, необходимо зачистить и облудить провода.

Если пренебречь данными действиями, то маловероятно, что спайка получится качественной и долговечной.

В первую очередь следует подготовить паяльник, при необходимости провести его обслуживание: удалить ножом окалину, зачистить жало паяльника на мелкозернистом наждачном круге или с помощью надфиля.

До начала пайки паяльник нужно прогреть до рабочей температуры. Затем следует опустить жало в канифоль, коснуться твердого олова или оловянно-свинцового

Если на жале паяльника образовался тонкий блестящий слой припоя (а не свисающая капля), можно приступать к дальнейшей работе.

Все металлы, находящиеся в воздухе, окисляются. Их поверхность покрывается оксидной пленкой, которая препятствует смачиванию металла расплавленным припоем. Поэтому все спаиваемые поверхности нужно зачистить до металлического блеска ножом или мелкой наждачной бумагой, дополнительно можно обезжирить растворителями.

Паяльником нужно прогреть провод, нанести на него канифоль, неторопливыми движениями втереть в него припой.

Если весь участок проводника равномерно пок

роется припоем, залуживание можно прекратить.

Лужение проводов из меди особых проблем не доставляет. Даже начинающие паяльщики справятся с этой работой. Но далеко не все умельцы знают о том, как залудить провод из алюминия.

Алюминиевый провод в домашних условиях паять сложно, многие умельцы за такую работу не берутся.

Как спаять алюминий

Проблема в том, что если удалить оксидную пленку, то алюминий в воздухе практически моментально окисляется и пленка восстанавливается. Но, проявив терпение, можно получить достаточно качественную спайку.

• приготовить флюс, растворив в диэтиловом эфире канифоль;
• подготовить стальные опилки;
• зачистить провод обычным способом;
• сразу же нанести на провод флюс;
• посыпать место пайки металлическими опилками;
• тщательно выполнить облуживание, втирая припой в алюминий.

Металлические опилки играют роль абразивных частиц и постоянно разрушают образующуюся оксидную пленку.

По мере необходимости их нужно подсыпать на место спайки.

Далеко не всегда такой способ гарантирует достижение желаемого результата. Контакт между спаянными проводами может оказаться некачественным и недолговечным.

Профессионалы предпочитают использовать специальные припои и флюсы. Паяемая проволока в этом случае должна прогреваться не паяльником, а газовой горелкой или паяльной лампой. Температура нагрева припоя и облуженного провода должна быть не менее 600°С.

Еще один простой способ, как лудить провода алюминиевые с помощью проводов медных.

Основан он на явлении электролиза. Для этого нужно запастись концентрированным раствором медного купороса и источником постоянного тока мощностью не менее 10 Вт. На зачищенный алюминий в месте спайки наносят несколько капель медного купороса и обматывают его несколькими витками медного провода.

К отрицательному полюсу источника тока подключают алюминиевый проводник, а медный - к положительному. В цепи возникает электрический ток, происходит электролиз, алюминиевый проводник покрывается тонким слоем меди. На алюминиевом проводнике образуется слой, залуженный медью. Такой способ нельзя применить для залуживания массивных деталей, но для паяния тонких проводников он вполне сгодится.

Если нет медного купороса, его можно заменить соляной кислотой.

В месте предполагаемой пайки нужно с нажимом двигать медным проводником. Электролиз в этом случае протекает более эффективно. Но нужно помнить, что место пайки с применением кислоты со временем окисляется, поэтому после окончания работы его нужно промыть чистой водой или слабым раствором щелочи.

Кожа — Алюминий

Алюминиевая форма не используется для облегчения пайки и производится после цинковой обработки продукта и.

Для пайки и лужения алюминия используйте ультразвуковой паяльник.

Алюминий в воздухе, как известно, быстро покрывается слоем оксидной пленки, что предотвращает склеивание припоя с металлом. Под действием ультразвука оксидная пленка разрушается и удаляется с поверхности алюминия.

Особенно трудно закалить алюминий. Ультразвуковое тушение, используемое для пайки узкими швами, не подходит для прореживания больших поверхностей, таких как алюминиевые шины.

На заводе «Динамо» они разработали метод абразивных и абразивных кристаллических деталей алюминиевой шины.

Особенно сложно очистить алюминий. Ультразвуковое упрочнение, используемое для пайки узкими манометрами, не подходит для прореживания больших поверхностей алюминиевых шин.

Особенно сложно очистить алюминий.

Ультразвуковое упрочнение, используемое для пайки узкими манометрами, не подходит для прореживания больших поверхностей алюминиевых шин. На заводе «Динамо» они разработали метод абразивных и абразивных кристаллических деталей алюминиевой шины.

В дополнение к ультразвуковым паяльным аппаратам для абразивной обработки алюминия применяются абразивные растворители. В отличие от обычных паяльников, абразивные шлифовальные детали 5 (рис.

68), спрессованный из порошка припоя и асбеста, который играет роль абразива.

Проблемы при пайке, сварке и фрезеровании алюминия и его сплавов, объясняемые наличием на их поверхности чрезвычайно устойчивой оксидной пленки, могут быть легко устранены ультразвуком.

В дополнение к ультразвуковым паяльным аппаратам для абразивной обработки алюминия применяются абразивные растворители.

В отличие от обычных электрических паяльников абразивные шлифовальные машины имеют рабочую палочку 5 (фиг.68), спрессованную из порошка припоя и асбеста, которые играют роль абразива.

Важным преимуществом над вышеупомянутыми способами калия алюминия является использование ультразвука.

Ультразвуковые пайки используются для пайки и лужения алюминия.

Рубрика: «Работа с металлом»

Алюминий в воздухе быстро покрывается слоем оксида, который предотвращает склеивание припоя с металлом. Под действием ультразвука оксидная пленка измельчается и удаляется с поверхности, посредством чего припой открывается для доступа к алюминиевой поверхности.

Страницы: 1 2

Спаять какие либо металлические детали в домашних условиях – дело нехитрое, многие мальчишки, особенно увлеченные радиотехникой, легко с этим справляются. Для пайки, или лужения, необходим собственно паяльник (самый примитивный, требующий нагрева на источнике тепла или более совершенный – с регулируемой температурой), припой, флюс и канифоль.

Подготовленные к пайке детали зачищают и обезжиривают с помощью наждачной бумаги, бензина или растворителей.

Затем на поверхность наносят флюс, который предотвращает процессы окисления на спаиваемых деталях.

С помощью паяльника, жало которого предварительно опускают в канифоль, на место спайки наносят припой.

Как паять алюминий самому

Однако, не все так просто — некоторые металлы и сплавы с трудом поддаются пайке.

Как паять алюминий? Вся сложность в том, что алюминиевые сплавы окисляются на воздухе за доли секунды, образуя пленки, делающие пайку обычными способами невозможной.

Однако существует метод, позволяющий спаять алюминиевые поверхности при помощи самого обычного паяльника, припоя и канифоли.

Пайка алюминия потребует наличия достаточно мощного паяльника (60-100 Вт), так как у этого металла очень хорошая теплопроводность.

Возможно, потребуется дополнительно прогреть спаиваемые детали над пламенем газовой плиты.

Секрет в том, что место спайки натирается кирпичом, песком, строительным раствором и сразу же заливается канифолью.

Жалом паяльника протираем спаиваемые детали, удаляя оксидную пленку.

В результате, без особых затрат получаем очень прочное соединение.

Припой для алюминия, состоящий из олова и цинка (олова и висмута), вкупе с флюсом из парафина и стеарина также дает хороший результат, если место спайки защитить от окисления канифолью.

Чем паять алюминий, если речь идет о проводах? В этом случае, вероятно можно вовсе обойтись без спайки: например, воспользоваться клеммником.

Если нужно соединить провода в ограниченном пространстве, куда клеммную плашку, или подобный соединитель поместить невозможно?

Тогда лучше просто сделать скрутку (намотать провод оди на другой) и спаять обжать пассатижами.

Флюс для пайки алюминия, активный, на основе ортофосфорной кислоты, сегодня вполне доступен.

Купить его можно в любом магазине, торгующем разного рода радио — и электронными деталями и комплектующими.

Пожалуй, это самый простой и эффективный способ спаять алюминий.

Еще по теме:

Состав флюсов для высокотемпературной пайки приведены в соответствующем разделе.
В таблице приведены состав, температурные интервалы активности и назначение некоторых флюсов, разработанных с 1973 по 1984 г. Среди органических кислот и других веществ, пригодных в качестве активатора флюсов для пайки алюминия и его сплавов при температуре <300 °С, пригодны только алифатические кислоты, их амиды, а также триэтаноламин, имеющий свойства основания.

Среди алифатических кислот наиболее активны одноосновные кислоты: стеариновая, элаидиновая, олеиновая, лауриновая, коприновая, каприловая, капроновая, валериановая, масляная, пропионовая, уксусная, муравьиная. Активность этих кислот повышается с увеличением их относительной молекулярной массы и температуры плавления. При взаимодействии их с оксидом Al2O3 протекают следующие реакции:

Al2O3 + 6RCOOH → 2 (RCOO)3Al + ЗН2O (1)
2Al + 6RCOOH → (RCOO)3Al + ЗН2 (2)

Наиболее энергично протекает реакция с муравьиной и уксусной кислотами, менее энергично с капроновой кислотой.

Однако введение этих кислот во флюсы мало перспективно вследствие их интенсивного выкипания при температуре пайки и снижения энергии разрыва связи СОО-НС - с возрастанием молекулярной массы кислоты. Соли карбоновых кислот, получаемые по реакциям (1) и (2), термически неустойчивы. Например, уксуснокислый алюминий разлагается при температуре 200°С.

Среди двуосновных предельных кислот, более сильных, чем одноосновные, первые три члена гомологического ряда кислот (щавелевая, малоновая, янтарная) не обладают активностью при пайке алюминия, что обусловлено декарбоксилированием их при нагреве.

Высшие кислоты имеют во флюсах такую же активность, как и одноосновные кислоты, с тем же числом атомов в радикале.

Ангидриды кислот не активны при пайке. Более высокую активность во флюсах для пайки алюминия имеют галогензамещенные кислоты, что объясняется одновременным воздействием на оксид алюминия как карбоксильной группы, так и атома галогена.

Обнаружено, что активны во флюсах некоторые твердые аминокислоты: α-аминопропионовая и фениланитрониловая, которые обеспечивают хорошее растекание припоя.

С учетом физических свойств, степени токсичности и активности во флюсах среди органических кислот наиболее пригодными можно считать высшие жидкие незамещенные кислоты, их твердые аналоги и аминокислоты.

Флюсующая способность смесей кислот в любых соотношениях не превышает активности компонента с наиболее высокой молекулярной массой.

Салициламид и мочевина по активности равноценны действию капроновой или элаидиновой кислоты.

Добавка солей в кислотные растворы

Активность аммонийных солей органических кислот близка к активности исходных одно- и двуосновных кислот. Эти соли имеют преимущества перед амидами - меньшую летучесть при пайке и лучшую растворимость в кислотах.

Характерно, что введение органических кислот и их производных в триэтаноламин не повышает его активности при флюсовании алюминиевых сплавов.

Дальнейшее повышение флюсующей активности кислотных органических растворов достигается при добавке в них галлоидных солей аминов или металлов.

Введение в дециловый спирт (температура кипения 231°С) LiI и SnCb или в капроновую кислоту (температура кипения 205°С) LiBr, LiI, NaI, SnCb в виде кристаллогидратов активирует раствор.

Введение в кислотные флюсующие растворы солей 95 %-ного этилового спирта дезактивирует их из-за вытеснения воды по реакции:

Al (OR)3 + 3H2O → Al (ОН)3 + 3ROH.

Однако присутствие кристаллизационной воды в спиртовом растворе хлорида олова не влияет на активность его при пайке

Реактивные органические флюсы

Для пайки алюминия легкоплавкими припоями были предложены реактивные органические флюсы.

Основой этих флюсов является органический аминоспирт триэтаноламин, а активаторами фторбораты тяжелых металлов и аммония. В местах контакта фторборатов с алюминием через несплошности в оксидной пленке Al2O3 высаживаются металлы: кадмий и цинк. Остатки триэтаноламина в процессе нагрева переходят в инертное вещество смолообразного вида, не вызывающее коррозии паяных соединений. Эти флюсы и их остатки после пайки имеют рН = 8, что также подтверждает их некоррозионно-активность.

Все эти флюсы не отличаются по коррозионной активности при пайке алюминия, но при пайке его со сплавом АМц, медью и ее сплавами наиболее эффективным является флюс Ф59А. Температурный интервал активности этих флюсов 150-300°С. Флюсы этого типа непригодны для пайки в нахлестку с укладкой припоя у зазора деформируемых сплавов АМг, Д1, Д16, В95 и литейных алюминиевых сплавов. Ими можно пользоваться только при облуживании паяемой поверхности алюминия с последующей пайкой, например с флюсом ЛТИ-120.

При этом температура между паяемыми деталями при пайке не должна отличаться более чем на 10°С.

Как паять алюминий паяльником

Остатки флюсов легко смываются водой или протираются влажной салфеткой, смоченной водой или этиловым спиртом, и не вызывают сколько-нибудь заметной коррозии в течение более 1000 ч. Исследования показали, что по сравнению с флюсами, содержащими в качестве растворителя уксусную, капроновую, олеиновую, лауриновую кислоты, а в качестве активатора хлорид висмута, флюс Ф54А обеспечивает большую площадь растекания припоя П250А по алюминию АД1; но он менее активен при пайке коррозионностойкой стали, латуни и меди, чем флюсы, содержащие хлорид висмута.
Флюсы Ф54А, Ф59А и Ф61А пригодны для пайки в указанном интервале температур припоями П200А, П250А, П300А, П170А и П150А.

Для этого используют терморегулирующие электропаяльники, индукционный нагрев, а также пайку погружением в расплавленный припой. Недопустима пайка с этими флюсами при нагреве открытым пламенем из-за возможности их сгорания. При температуре выше 350 °С в паяных швах соприкасающихся соединений, выполненных этими флюсами, образуются непропаи. При быстром нагреве (электроконтактным, индукционным способами) в среде чистого аргона пайка с этими флюсами возможна при температуре 320 °С.
Есть данные о применении для пайки алюминиевых сплавов легкоплавкого припоя Sn - (8-15)% Zn- (2-5)% Pb с температурой плавления 190°С с флюсом в виде раствора борно-фтористого и фтористого аммония в моноэтаноламине.

Во флюсах для низкотемпературной пайки алюминия и его сплавов вместо канифоли предложено использовать пентаэритрит бензоата, который более термостоек, чем канифоль, а остатки его некоррозионно-активны и в виде эластичной пленки предохраняют паяные швы от окисления. В качестве активатора флюса используют карбоновые кислоты. Паяные соединения (припой П250) не разрушаются в солевом растворе в течение 200 суток. Припой из проволоки (Sn-Pb-Ag) с сердцевиной из указанного флюса пригоден для пайки всех алюминиевых материалов, в которых содержится менее 3 %Mg и 3% Si.

У мастеров нет проблем с пайкой медных, латунных и стальных проволок и деталей, но если нам приходится иметь дело с алюминиевыми поверхностями, припой не держит продукт, а пайка превращается в пытку. Проблемы вызваны тем, что на поверхности этого металла образуется тонкая, но очень сильная оксидная пленка Al2O3. Эту пленку можно механически удалить — например, для чистки продукта с помощью наклейки для ногтей, но когда он соприкасается с воздухом или водой, металл сразу будет покрыт пленкой.

Несмотря на проблемы, с которыми мы сталкиваемся, алюминиевые изделия могут быть спаяны. Существует несколько способов припаять алюминий.

Пайка алюминиевых сплавов

Отличные результаты можно получить со следующими сплавами:

• две части цинка и восемь штук олова
• один кусок меди и 99 штук олова
• один кусок висмута и 30 штук олова

Перед пайкой, как сплав, так и деталь должны быть хорошо нагреты.

Следует также помнить, что в этом методе пайки следует использовать паяльную кислоту.

Алюминиевая пайка со специальными токами

Стандартные токи не растворяют оксидную пленку на поверхности алюминия, поэтому должны использоваться специальные активные токи.

Алюминиевый паяльный флюс используется для работы с плоскогубцами с рабочей температурой 250-360 градусов. Этот поток, во время пайки и упрочнения, очищает оксидную пленку, очищает поверхность металла и, следовательно, припой лучше распространяется по поверхности.

Все это приводит к созданию более плотного и более прочного соединения расплавленных частей. Избытки этого потока можно легко удалить растворителями, спиртом или специальными жидкостями.

Другие способы пайки алюминия

Существуют также нестандартные способы решения этой проблемы, например:

• Тщательно очистите паяльник от алюминиевых изделий и добавьте несколько капель концентрированного сульфата меди.

  Небольшой кусок медной проволоки, очищенный по кругу с диаметром, равным точке пайки, и свободный конец провода подключается к выходу батареи «плюс» для 4,5 вольт. Часть проволоки с кругом качения падает на небольшое количество сульфата меди. Минус-батарею следует подключить к той части, на которой определенный слой меди будет установлен через определенное время.

  Как припаять алюминий с помощью жестяной банки

  После высыхания в эту комнату вы можете обычно сваривать необходимые детали или провода.

• В этом случае используйте абразивный порошок с небольшим количеством трансформаторного масла до получения жидкой пасты.

  Эта паста используется для рафинированных паяльных изделий. Затем паяльник хорошо поджарится и нанесите эти места, пока оловянный слой не будет разделен на поверхности. Затем промойте детали, а затем припаяйте обычным способом.

• Этот метод требует трансформатора.

  Его минус связан с продуктом, а к соединению подключен медный провод большой части, состоящий из небольших сосудов. Если вы подключите этот провод к месту будущей пайки в течение короткого времени, будет изготовлена ​​микропайка из меди и алюминия, которая в будущем позволит проводу подключаться обычным способом.

  Для упрощения процесса вы можете использовать паяльную кислоту.

Паяльная алюминиевая посуда (без паяльника)

В некоторых потребностях домашних хозяйств используются алюминиевые аксессуары, иногда ломается и не покупается новый (что очень дорого), вы можете исправить эти продукты пайкой без паяльника.

Следующий способ подходит для герметизации небольших отверстий (диаметром до 7 мм).

1. Точку пайки следует очищать металлическим блеском с помощью шлифовальной бумаги или файла. Если контейнеры эмалированные, вокруг эмали отверстия необходимо удалить в радиусе 5 миллиметров.

   Для этого свет касается молотка из контейнера, который отбрасывается эмалью. Затем необходимо очистить металл.

2. Точка пайки смазывается выдутой кислотой или покрыта земной канифолью. С внутренней стороны кусок горшка помещается на отверстие, а затем нагреватель нагревается над огнем плиты.

   Если контейнеры эмалированы, предпочтительно нагреть их над лампочкой — это позволяет больше нагревать место, поэтому другие губки не нагреваются нагревом.

3. При нагревании слизь расплавляется и закрывает отверстие в кастрюле.

   В то же время паяльник не нужен.

Мнение о том, что очень трудно спаять элементы, изготовленные из алюминия или сплавов на его основе, во многом ошибочно. Конечно, если применять для этого составы, предназначенные для работы с медью, латунью или сталью, то получить положительный результат практически невозможно. Специальные припои для пайки алюминия значительно упростят этот процесс.

и сплавов на его основе

Трудности, которые возникают при пайке алюминия, обусловлены его специфическими особенностями:

• высокой стойкостью оксидной пленки на поверхности;
• низкой температурой плавления;
• высокой теплоемкостью.

По температурным показателям, при которых производят пайку алюминия, различают два основных способа:

• низкотемпературный в диапазоне 150-300⁰С (мягкая пайка);
• высокотемпературный - 390-580⁰С (твердая пайка).

Учитывая особенности металла, производители разработали специальные припои и флюсы для пайки алюминия.

Преимущества пайки

Раньше для соединения алюминиевых деталей использовали специальную аргоновую сварку. Для проведения таких работ было необходимо дорогостоящее оборудование, да и использовать его мог только высококвалифицированный специалист. К тому же в месте сварки происходило разрушение металла в глубину.

Пайка алюминия припоями и флюсами лишена всех вышеперечисленных недостатков и обладает целым рядом преимуществ:

• Для скрепления деталей применяются доступные приспособления.
• Работы может производить даже неквалифицированный исполнитель, то есть, их вполне можно выполнить самостоятельно в домашних условиях.
• Не нарушается целостность и структура соединяемых деталей.
• При правильном соблюдении технологии пайки механическая прочность соединения не уступает сварочным швам.
• Повторный нагрев позволяет легко изменить взаимное расположение деталей и места пайки.

Пайка алюминия в высокотемпературном режиме

Для того чтобы прочно соединить достаточно крупные алюминиевые элементы, применяют так называемую твердую пайку. Для этого потребуются:

• газовая горелка;
• металлическая щетка;
• припой.

Алгоритм производства работ довольно прост:

• В местах пайки детали тщательно зачищаем, используя стальную щетку.

• Прогреваем место соединения деталей с помощью газовой горелки до температуры плавления припоя (для современных составов это обычно 390-400⁰С).

• Плотно прижимаем пруток припоя к месту пайки и возвратно-поступательными движениями наносим его на поверхность.
• Стальной щеткой удаляем оксидную пленку под расплавленным припоем.
• Даем деталям остыть естественным путем.

Припои для твердой пайки

Долгое время российскому потребителю был доступен только припой 34А. Основной составляющей этого состава является алюминий (до 66%). Температура пайки составляет 530-550⁰С. Работать с ним надо предельно осторожно, чтобы не расплавить или не повредить скрепляемые детали, ведь плавление самого алюминия начинается уже при 660⁰С. К тому же при производстве работ по рекомендации изготовителя пруток припоя необходимо периодически обмакивать во флюс Ф-34А.

Температура пайки алюминия припоем HTS-2000 (американского производства) составляет около 400 градусов. Соединение элементов осуществляют без применения флюса. Это в значительной мере упрощает технологический процесс.

Еще одним довольно популярным и распространенным припоем с флюсовым сердечником является швейцарский Castolin 192 FBK. Температура пайки у него немного выше - 440 градусов. Наличие флюса в структуре прутка облегчает удаление оксидной пленки с поверхности и обеспечивает надежное сцепление припоя с алюминием.

Оба вышеописанных импортных состава изготавливают на основе цинка, поэтому место пайки имеет высокие антикоррозионные свойства.

Недавно у иностранных производителей появился достойный конкурент - припой для пайки алюминия «Супер А+», который разработали и теперь изготавливают в Новосибирске. По своим техническим характеристикам он ни в чем не уступает западным аналогам. Процесс твердой пайки осуществляют при тех же приемлемых для металла 400 градусах. Причем нет нужды использовать флюс. А вот цена на него гораздо ниже (в 2-3 раза), чем у его западных аналогов. Состав ингредиентов разработчики предусмотрительно пока не публикуют.

Пайка алюминия в низкотемпературном режиме

Так как мягкую пайку осуществляют обычно при температуре в диапазоне 230-300 ⁰С, то для нее понадобятся:

• электрический паяльник;
• припой для пайки алюминия;
• флюс;
• удобные инструменты для зачистки деталей (металлическая щетка, напильник или наждачная бумага).

Порядок работ:

• Зачищаем соединяемые детали любым механическим способом.
• Фиксируем их в нужном положении.
• На место пайки наносим флюс (например, кисточкой).
• Жало (предварительно разогретого) паяльника и пруток припоя упираем в место соединения.
• Припой начинает плавиться. Продвигая паяльник, пропаиваем весь шов соединения.

• Даем скрепленным деталям остыть.
• Тщательно очищаем место пайки от остатков флюса (например, смоченной в спирте салфеткой или тряпкой).

Припои для мягкой пайки алюминия

Для низкотемпературной пайки алюминия в настоящее время применяют составы от самых разных производителей. Многие с успехом осуществляют пайку алюминия припоем П250а российского производства. Он изготовлен на основе олова (80%). Также в его состав входят цинк (19,85%) и незначительные добавки меди (0,15%). Невысокая цена и доступность приобретения обеспечили ему достаточную популярность.

Довольно распространен в нашей стране и швейцарский припой Castolin 1827 для пайки алюминия. В его состав входят серебро, кадмий и цинк. Однако цена на него значительно выше российского аналога. К тому же производители убедительно рекомендуют применять его только с флюсами своего же производства.

Флюсы для пайки алюминия

Флюсы растворяют и удалят оксидную пленку с поверхности металла, а также способствуют лучшей растекаемости расплавленного припоя, что в конечном итоге сказывается на качестве и прочности соединения. Поэтому выбирать их надо так же тщательно, как и припои для пайки алюминия.

Российские производители ("СмолТехноХим", "Коннектор", Rexant, "Зубр") предлагают две основных разновидности жидких активных флюсов: Ф-59А и Ф-61А. Буквенный индекс «А» в маркировке означает, что их состав разработан специально для пайки алюминия, сплавов на его основе, а также комбинированных соединений с медью, сталью и другими металлами.

Среди импортных жидких флюсов для мягкой пайки российскому пользователю наиболее известен швейцарский Castolin AluTin 51. Тщательно разработанный и хорошо сбалансированный состав подходит как для пайки алюминиевых элементов, так и в сочетании с другими металлами.

Все перечисленные выше флюсы предназначены для низкотемпературной пайки (в диапазоне от 150 до 300 градусов). Твердую пайку алюминия осуществляют в основном либо без применения флюсов, либо его компоненты встроены в структуру припойного прутка.

В заключение

Из всего вышеизложенного можно сделать однозначный вывод: процесс пайки алюминиевых элементов достаточно прост и доступен каждому. Зная, какие расходные материалы купить и какие приспособления использовать, вы сможете как спаять вместе алюминиевые электрические провода, так и отремонтировать треснувший поддон картера автоматической коробки передач.

Обычно пайку алюминия производят в рамках промышленных цехов. В домашних условиях эту процедуру провести достаточно проблематично, потому что после зачистки на поверхности металла почти сразу возникает оксидная пленка, которая и усложняет процесс. Однако не стоит расстраиваться, все-таки существует несколько способов пайки алюминия своими руками, когда пленка окислов, что покрывает деталь, разрушается непосредственно в момент проведения пайки.

Характеристика алюминия как металла

Алюминий характеризуется высокими показателями электро- и теплопроводности, коррозионной и морозостойкости, а также пластичности. Температура плавления этого металла составляет около 660 градусов по Цельсию.

Зависимо от уровня очистки, первичный алюминий бывает высокой или технической чистоты. Технический алюминий получают путем электролиза криолит-глиноземных расплавов. Другой вид алюминия, высокой чистоты, образуется после дополнительной очистки технического алюминия. Главное различие между высоокоочищенным и техническим алюминием связано с отличием в коррозионной устойчивости металла к некоторым средам. Естественно, чем больше степень очистки алюминия, тем алюминий дороже.

Важное свойство алюминия состоит в его высокой электропроводности, он уступает по этому показателю только серебру, золоту и меди. Сочетание высокой электропроводности и небольшой плотности делает алюминий серьезным конкурентом меди в области производства кабельно-проводниковой продукции. Длительный отжиг алюминия при 350 градусах улучшает проводимость металла, а нагартовка - ухудшает. Электропроводность алюминия доходит до 60-65% от проводности меди и растет с уменьшением содержания примесей.

Алюминий по теплопроводности уступает только меди и серебру, превышая втрое теплопроводность малоуглеродистой стали, что можно узнать и видео о пайке алюминия. Отражательная способность металла зависит от его чистоты. Отражаемость для фольги с присутствием алюминия 99,5% составляет 84%.

Алюминий сам по себе является химически активным металлом. Однако на воздухе металл покрывается тонкой пленкой окиси алюминия - около микрона. Обладая химической инертностью и большой прочностью, она защищает материал от окисления и определяет высокий уровень его антикоррозионных свойств во многих средах. Окисная пленка в алюминии высокой чистоты является сплошной и беспористой, имеет прочное сцепление с самим металлом.

Поэтому алюминий высокой чистоты очень стоек к неорганическим кислотам, щелочам, морской воде и воздуху. Сцепление алюминия с окисной пленкой в месте нахождения примесей заметно ухудшается, и эти места являются уязвимыми для коррозии. К примеру, по отношению к неконцентрированной соляной кислоте стойкость технического и рафинированного алюминия различается в 10 раз.

Применение алюминия и сплавов

Алюминий широко используется как конструкционный материал благодаря своим основным достоинствам — легкости, податливости штамповки, коррозионной стойкости, высокой теплопроводности, неядовитости его соединений. В частности, данные характеристики сделали алюминий популярным при изготовлении алюминиевой фольги, кухонной посуды и упаковки в пищевой промышленности.

Но металл из-за низкой прочности применяется исключительно для ненагруженных элементов конструкций в случаях, когда на первый план выносится электро- или теплопроводность, пластичность и коррозионная стойкость. Такой недостаток, как малая прочность, компенсируется путем сплавления алюминия с небольшим количеством магния и меди. Сплав называют дюралюминий.

Электропроводность алюминия вполне можно сравнить с медью, но алюминий при этом стоит дешевле. Поэтому этот материал широко используется в электротехнике для производства проводов, их экранирования и при изготовлении проводников в чипах в микроэлектронике. Внедрение в строительстве алюминиевых сплавов уменьшает металлоемкость, увеличивает надежность и долговечность конструкций при использовании в экстремальных условиях.

На современном этапе эволюции авиации алюминиевые сплавы выступают основными конструкционными материалами. Последнее изобретение — пеноалюминий, который ещё называют «металлическим поролоном», ему предрекают большое будущее. Однако у алюминия как электротехнического материала имеется одно неприятное свойство - сложность пайки алюминия из-за прочной оксидной пленки.

Особенности пайки алюминия

Проблемы, которые касаются пайки алюминия, можно объяснить тем, что поверхность данного материала покрыта тонкой, весьма прочной и эластичной пленкой окисла. Из повседневного знакомства с предметами из алюминия или его сплава у многих сложилось неправильное представление, что подобно благородным металлам алюминий не склонен к окислению в атмосфере. Окисная пленка, как и большинство прочих окислов, инертна и плохо смачивается расплавленным металлом, поэтому эту пленку при пайке необходимо предварительно удалить.

Удаление окисной пленки

Окисел не удается удалить механическими методами, потому что при соприкосновении поверхности алюминия с водой или воздухом он снова моментально покрывается пленкой окисла. Флюсы, как правило, не растворяют окись. Вот почему пайка алюминия и изделий, изготовленных из него, считается достаточно сложной задачей, а технология пайки алюминия отличаются во многом от технологии паяния других металлов.

Для механической очистки поверхности от окисла рекомендуется зачищать металл под пленкой масла, однако масло должно быть в этом случае совершенно обезвожено, для чего его рекомендуется прогревать на протяжении некоторого времени при температуре близко 150-200 градусов. Лучше всего использовать минеральные масла или вакуумные ВМ-4, ВМ-1.

Предлагается также способ зачистки поверхности при помощи грубых железных опилок, что растираются по поверхности металла под слоем канифоли или масла жалом паяльника вместе с припоем. В этом случае опилки выполняют функцию абразива, одновременно происходит процесс облуживания. Более надежную пайку алюминия можно получить, облуживая металл по подслою меди, что электролитически нанесен на поверхность материала.

Для тех же целей можно использовать и подслой цинка, что нанесен также, как в рецепте хромирования алюминия. Пленка окисла более надежно удаляется с помощью специальных активных флюсов. Хорошо сочетать процедуру механической обработки поверхности с использованием активных флюсов.

Пайка с использованием канифоли

Для спаивания двух проводов из алюминия их нужно предварительно залужить. Для этого покрывают конец провода канифолью, помещают на шлифовальную шкурку, что имеет среднее зерно, и прижимают горячим залуженным паяльником к шлифовальной шкурке. Также для пайки можно использовать раствор известной нам канифоли в диэтиловом эфире. Паяльник при этом не отнимают от провода и добавляют на залуживаемый конец канифоль.

Провод залуживается отлично, но все манипуляции нужно повторять несколько раз. После этого пайка алюминия в домашних условиях идет обычным чередом. Также хороший результат можно получить, если взять вместо канифоли минеральное масло для швейной машины и точных механизмов или щелочное масло, что предназначено для чистки после стрельбы оружия.

Паяют алюминий хорошо нагретым паяльником. Чтобы соединить тонкий алюминий, необходимо, чтобы паяльник имел мощность 50 Вт, для металла толщиной около 1 миллиметра и больше желательна мощность порядка 90 Вт. При пайке материала, что имеет толщину больше 2 миллиметров, место пайки предварительно необходимо прогреть паяльником.

Электрохимическая методика

Второй способ пайки алюминия состоит в том, что перед непосредственной пайкой поверхность (пластинку или провод) необходимо предварительно омеднить, используя самую простую установку для гальванического покрытия. Однако вы можете сделать проще. Зачистите место пайки шлифовальной шкуркой и нанесите на него аккуратно пару капель насыщенного медного купороса.

Далее подключите к алюминиевой детали отрицательный полюс источника тока (выпрямитель, аккумулятор, батарейка от карманного фонаря), а к положительному полюсу присоедините кусок медного провода без изоляции толщиной 1— 1,2 миллиметра, который находится в специальном устройстве.

Медный провод должен находиться в щетине зубной щетки таким способом, чтобы он не касался поверхности во время трения щетины - процедуры омеднения детали. Через определенное время на поверхности детали из алюминия в результате электролиза будет оседать слой красной меди, который лудят после промывки и сушки традиционным способом с помощью паяльника.

Как вариант, вы можете использовать при пайке алюминия своими руками вместо раствора купороса соляную аккумуляторную кислоту: необходимо капнуть немного вещества в место пайки и потом водить по контактной площадке медным приводом. Осаждение меди будет происходить быстрее, чем в первом варианте, но с кислотой следует обращаться осторожно.

Чтобы кислота не разъела лишний участок, его следует залить парафином или заклеить скотчем, оголив нужную площадь. Место пайки обязательно промывается тщательно водой. Таким образом, можно проводить надежную пайку алюминия и меди, а контактные площадки при этом будут иметь аккуратную форму.

Пайка алюминия припоями

При пайке алюминия припоем основная задача кроется в первоначальном покрытии поверхности металла слоем припоя и пайке деталей, что облужены припоем. Залуженные детали из алюминия можно спаивать не только между собой, но и с деталями, что изготовлены из других сплавов и металлов.

Вы можете производить паяние алюминия легкоплавкими припоями на основе цинка, олова или кадмия и тугоплавкими на основе алюминия. Припои легкоплавкие считаются удобными тем, что позволяют проводить процесс пайки алюминия оловом при низких температурах (150—400 градусов) и избежать тем самым существенного изменения первоначальных свойств алюминия.

Соединения алюминия, что спаяны легкоплавкими припоями, особенно это касается сплавов кадмия и олова, образуют нестойкую с коррозионной позиции пару и коррозионным разрушениям плохо сопротивляются. Наиболее надежными являются более тугоплавкие припои на основе алюминия, которые содержат медь, цинк и кремний.

Простейшим из них выступает сплав алюминия с кремнием (11,7%). Еще более надежный результат дает легкоплавкий сплав алюминия с 28% Сu и 6% Si. Пайку совершают обычным паяльником, его жало прогревают до температуры 350 градусов по Цельсию, с использованием флюса, который представляет из себя смесь йодида лития и олеиновой кислоты.

Пайка сплавов алюминия

Используя припой 34А и флюс 34А, вы сможете паять не только сам алюминий, но также определенные его сплавы. Пайке легче всего поддаются сплавы АМц и авиаль, сложнее — дуралюмин, В95, АК4 и литейные сплавы, которые имеют более низкую температуру плавления. Паять сплав В95 и дуралюмин припоем 34А можно исключительно при изготовлении мелких изделий и с большой осторожностью для избегания пережога или образования в процессе пайки расплавления металла.

Вследствие большого нагрева при пайке, сплав В95 и дуралюмин переходят в отожженное состояние, при этом наблюдаются потери не меньше 30% прочности материала в области пайки, а его прочность в случае пережога материала падает больше чем вдвое.

При нагреве также нужно учитывать риск коробления металла, поэтому пайку горелкой нагруженных и крупногабаритных деталей из сплава В95 и дуралюмина рекомендовать не будем. Пайку мелких изделий из дуралюмина также безопаснее и целесообразнее производить в печи, а не горелкой, где можно регулировать температуру пайки точнее и благодаря этому избежать коробления и пережога деталей.

Для снятия стойкой окисла Аl2О3 принято использовать особо активные флюсы. Самое широкое применение получили при пайке алюминия флюсы на алюминиевой основе, что известны под индексами НИТИ-18 и 34А. При употреблении флюса 34А стоит помнить, что он способен вызывать сильную коррозию металла, поэтому остатки флюса после пайки должны быть удалены.

Паяное изделие с этой целью нужно подвергнуть специальной обработке:

1. Промыть щетками в горячей воде (температура 70—80 градусов) на протяжении 15—20 минут;
2. Промыть в холодной проточной воде ещё 20—30 минут;
3. Обработать в растворе хромового ангидрида;
4. Промыть в холодной воде;
5. Просушить при температуре около 80—120 градусов по Цельсию в течение 20 минут - получаса.

Таким образом, чтобы спаять данный металл нужно запастись специальным оборудованием для пайки алюминия и выбрать один из методов пайки: паяние с механическим разрушением окисла или с химическим разрушением пленки.

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.

Пайка алюминия в домашних условиях

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.

Инструменты и материалы для пайки алюминиевого провода

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.

Таблица температурных режимов марок припоя

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%).

Флюсы для пайки алюминия

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.