Описание процесса
Самый простой способ, при помощи которого можно спаять алюминий и медь, применяется при соединении проводов. Концы жил с разными типами металлической основы ножом зачищаются от изоляции, скручиваются. Для работы подойдет обычный паяльник мощностью 40 Вт.
Разберем порядок действий.
- Зачистка алюминиевых жил до светло-серебристого цвета. Это лучше сделать до их свивания. Образовать плотную скрутку помогут плоскогубцы.
- Нанесение флюса. Для алюминиевого провода он специальный, чаще всего имеет маркировку Ф-64, Ф-61А. Он жидкий, продается в пластиковых флаконах с кисточкой. Состав нужно аккуратно нанести на скрутку по всей поверхности ровным тонким слоем.
- Нанесение припоя. Жало паяльника разогревается до рабочей температуры. На него набирается небольшое количество припоя, распределяемое по концу провода, покрытому флюсом. Важно исключить образование капель, состав должен просто равномерно залудить поверхность.
- Создание медной скрутки. Ее лучше покрыть флюсом на основе раствора канифоли в ацетоне. Такой состав готовят самостоятельно, он должен иметь оттенок слабо заваренного чая. Жидкий флюс наносится на поверхность провода кисточкой, равномерно покрывая ее.
- Нанесение полуды. Она покрывает поверхность медного провода, обеспечивая ему готовность к последующей пайке.
- Соединение проводов. Происходит стандартным способом – со скруткой жил между собой. Правильно залуженные концы проводов легко соединяются тем же оловянно-свинцовым припоем, несмотря на слабую совместимость материалов. Электрохимическая коррозия в этом случае исключается, поскольку нет прямого контакта металлов.
Важно учесть, что этот способ соединения не рекомендован для монтажа электропроводки в жилых и нежилых зданиях. Здесь используется крепление с помощью шайб, болтов или муфт из стали во избежание увеличения коррозионного воздействия на алюминиевую жилу.
Если для соединения выбраны трубки из алюминия и меди, порядок работы будет другим. Сначала выполняется предварительная зачистка металлов, разделка кромок для раструба, механическое и химическое снятие окислов. Затем следует ряд шагов.
- Надежно зафиксировать соединяемые элементы.
- Нанести на поверхность деталей флюс.
- Приступить к пайке. При использовании муфты она припаивается к одному концу соединения, затем шов остужается, проверяется на дефекты. Только после этого можно выполнить работу на второй части заготовки. При использовании раструба работы выполняются в один этап.
Таким путем можно добиться надежной пайки меди и алюминия в случае создания общего трубопровода или других конструкций из химически несовместимых металлов.
Другие методы соединения меди и алюминия
Для соединения разнородных проводов, в данном случае, это медь и алюминий, существуют и другие методы, которые вполне себя оправдывают, что подтверждает многолетняя практика.
Инструкция по пайке
Процесс пайки алюминиевых деталей не имеет своих отличительных особенностей, он осуществляется также как со сталью или медью.
Алгоритм действий следующий:
- обезжиривается и зачищается место пайки;
- производится фиксация деталей в нужном положении;
- нагревается место соединения;
- прикасаются стержнем припоя (содержащим активный флюс) к месту соединения. Если используется безфлюсовый припой, то для разрушения пленки оксида наносится флюс, после чего трут твердым куском припоя по месту пайки.
Для разрушения пленки оксида алюминия также используется щетка со щетиной из стальной проволоки. При помощи этого простого инструмента производят растирание расплавленного припоя по алюминиевой поверхности.
Нагрев места пайки
Для пайки небольших деталей можно воспользоваться паяльником мощностью не менее 100Вт. Массивные предметы потребуют более мощного нагревательного инструмента.
Наиболее оптимальный вариант для нагрева – использование газовой горелки или паяльной лампы.
При использования горелки в качестве нагревательного инструмента следует учесть следующие нюансы:
- нельзя перегревать основной металл, поскольку он может расплавиться. Поэтому в процессе необходимо регулярно контролировать температуру. Делать это можно, касаясь припоем нагреваемого элемента. Расплавление припоя даст знать, что достигнута необходимая температура;
- не следует использовать кислород для обогащения газовой смеси, поскольку он способствует сильному окислению металлической поверхности.
Подготовка
В домашних условиях наиболее часто используются способы соединения меди и алюминия напрямую — в скрутках или с созданием контактных площадок. Для опытного мастера выполнение работ не составит труда. Важно лишь ответственно подойти к подготовке поверхностей к спаиванию.
Меднение алюминия выполняется методом гальванизации или вручную – кисточкой, изготовленной из медных жил. Электролит для работы изготавливается самостоятельно путем растворения 20 г медного купороса в 1 л воды с последующим добавлением 2 мл соляной кислоты. Раствор помешивается до устранения кристаллизации. Готовый состав не имеет химического запаха, становится ярко-синим.
В зависимости от выбора метода предварительно зачищенные и обезжиренные детали покрываются электролитом. После этого их можно подвергать пайке.
Подготовка поверхности
Прежде чем начинать лужение, необходимо выполнить следующие действия:
- обезжирить поверхность при помощи ацетона, бензина или любого другого растворителя;
- удалить оксидную пленку с места, где будет производится пайка. Для зачистки используется наждачная бумага, абразивный круг или щетка с щетиной из стальной проволоки. В качестве альтернативы можно применить травление, но эта процедура не так сильно распространена в силу своей специфичности.
Следует учитывать, что полностью оксидную пленку удалить не получится, поскольку на очищенном месте моментально появляется новое образование. Поэтому зачистка производится не с целью полного удаления пленки, а для уменьшения ее толщины, чтобы упростить флюсу задачу.
Полезные советы
В домашних условиях нельзя проводить работу по омеднению алюминия. Контакт с кислотами и сопутствующая химическая реакция требует специально оборудованной мастерской с вентиляционным оборудованием или свободным притоком свежего воздуха. Важно понимать, что разные по своим свойствам материалы при правильной подготовке можно паять и без создания контактных площадок. Метод гальванизации скорее актуален для промышленного производства.
При работе с трубами, которые затем будут эксплуатироваться под давлением, важно тщательно рассчитывать требуемую прочность соединения. Именно исходя из этого подбираются припои и флюсы. При использовании горелки вместо паяльника нужно исключить возможное воспламенение посторонних предметов. Все работы выполняются в мастерской.
В следующем видео рассказывается о том, как спаять медь с алюминием.
Припой
Обычно в качестве основы легкоплавкого припоя используются: олово (Sn), свинец (Pb), кадмий (Cd), висмут (Bi) и цинк (Zn). Проблема в том, что алюминий в этих металлах практически не растворяется (за исключением цинка), что делает соединение ненадежным.
Применив флюс с высокой активностью и проведя должным образом обработку мест соединения, можно использовать припой на оловянно-свинцовой основе, но лучше отказаться о такого решения. Тем более, что паянное соединение на основе системы Sn-Pb обладает низкой устойчивостью к коррозии. Нанесение лакокрасочного покрытия на место пайки позволяет избавится от этого недостатка.
Для пайки алюминиевых деталей желательно использовать припой на основе кремния, меди, алюминия, серебра или цинка. Например 34A, который состоит из алюминия (66%), меди (28%) и кремния (6%), или более распространенный ЦОП-40 (Sn – 60%, Zn – 40%).
Заметим, что чем больше процентное содержание цинка в составе припоя, тем прочнее будет соединение и выше его устойчивость к коррозии.
Высокотемпературным считается припой, состоящий из таких металлов, как медь, кремний и алюминий. Например, как упомянутый выше отечественный припой 34A, или его зарубежный аналог «Aluminium-13» , в котором содержится 87% алюминия и 13% кремния, что позволяет осуществлять пайку при температуре от 590 до 600°С.
Заключение
В заключение следует обратить внимание на то, что при пайке меди и алюминия для лужения ПУЭ запрещает использовать соляную кислоту. Дело в том, что после завершения работ кислота все равно остается на скрутке и через время обязательно разрушатся провода.
