Процесс пайки алюминия

Процесс пайки алюминия Инструменты

Пайка алюминия

Информация для заказа

Название продуктаПрипій Castolin 192 FBK для паяння алюмінію
ПредназначениеМяке паяння алюмінію та його сплавів для кліматичної та холодильної техніки, теплообмінників, випарників, конденсаторів, трубопроводів, арматури, суден, профільних структур, рам мотоциклів, побутових виробів тощо
ОсобливостіПрипій має флюсовий осердяний склад, не потребує додаткового флюсу

Что такое пайка алюминия?

Пайка алюминия подразумевает использование специальных припоев с низкой температурой плавления, которые плавятся при температуре ниже, чем у основного металла, но выше, чем у самого припоя. Припой смачивает поверхность основного металла, заполняет зазоры и диффундирует для создания прочного соединения.

Как происходит процесс пайки?

Процесс пайки включает в себя ряд физических и химических явлений, таких как смачивание, диффузия, растворение, затвердевание и многие другие.

Первый этап:

Плавление флюса, который удаляет оксиды с поверхности и создает условия для пайки.

Второй этап:

Плавление припоя и заполнение соединения, припой начинает растекаться и заполнять пустоты.

Третий этап:

Диффузия основного металла в припой и обратно, формирование прочного соединения.

Особенности пайки алюминия

  • Низкая температура плавления
  • Гладкое и плоское соединение
  • Малые изменения в структуре и механических свойствах
  • Минимальная деформация и точный размер деталей
Читайте также:  Станция сварочная пс-2304-11

Пайка алюминия: способы и процессы

Он может сваривать один и тот же металл или разнородные материалы, при этом нет строгих ограничений на разницу в толщине заготовки.

Некоторые методы пайки позволяют одновременно сваривать несколько сварных деталей и соединений, при этом производительность очень высока.

Оборудование для пайки простое, а производственные затраты невелики.

Прочность соединения низкая, термостойкость низкая, требования к очистке перед сваркой строгие, а цена припоя относительно дорогая.

Способы пайки алюминия

Источник тепла для пайки

Источником тепла является пламя кислородного газа, и существует много типов газа. Для алюминия и его сплавов применимый газ включает ацетилен и природный газ. Газовая пайка алюминия и его сплавов должна сопровождаться флюсом. Поскольку в процессе нагрева алюминия не происходит изменения цвета, трудно определить температуру нагрева при пайке пламенем.

Процесс пайки алюминия погружением

Свариваемые припоем детали окунают в ванну с расплавленным флюсом для нагрева и пайки. Этот метод быстро нагревается, сварная деталь не окисляется в процессе пайки, имеет малую деформацию, хорошее качество и высокую производительность. Этот метод подходит только для массового производства в непрерывном режиме. После погружения и пайки необходимо очистить остаточный флюс и остатки, которые вызовут коррозию и загрязнение производственной площадки и окружающей среды.

Процесс пайки в печи

Пайка алюминия и его сплавов в воздушной печи должна быть снабжена флюсом, а остатки после пайки коррозионным флюсом должны быть удалены.

Процесс пайки в защитной среде

Используется защита инертным газом, поверхность соединения перед пайкой необходимо тщательно очистить, атмосферу в печи необходимо заменять и затем непрерывно подавать, а себестоимость продукции высока. Если используется азотная защита, необходимо использовать некоррозионный флюс. Этот метод имеет высокую производительность и получил широкое распространение.

Процесс вакуумной пайки алюминия

Печной пайки без использования флюса. Степень вакуума не должна быть ниже 1, 33X10 -2Па. Использование металлического магния в качестве активатора и другие технологические мероприятия способствовали популяризации и распространению технологии вакуумной пайки алюминия и его сплавов.

Разница между сваркой плавлением, сваркой давлением и пайкой

Сварка плавлением заключается в использовании внешнего источника тепла (например, электрической дуги) для локального нагрева и плавления области вблизи границы раздела соединяемых компонентов (т. е. основного металла), а затем охлаждения для образования соединения.

Сварка методом термитной реакции

Термитная реакция — это метод сварки, при котором осуществляется управляемое окисление одного металла другим. Этот процесс применяется для сварки благородных металлов, таких как медь и медные сплавы, а также для соединения различных сталей.

Суть термитной реакции заключается в том, что в специальном контейнере смешивают алюминий и оксид железа. После поджигания реакции происходит экзотермическое окисление алюминия с оксидом железа, что приводит к выделению большого количества тепла и образованию расплавленного железа.

Этот расплавленный металл можно использовать для соединения деталей, например, труб или рельсов. Термитная сварка позволяет создавать качественные и прочные соединения между металлами с высокими температурами плавления.

Оборудование для пайки и сварки алюминия

Для успешной пайки и сварки алюминия требуется использование специального оборудования. Например, для алюминиевой сварки методом TIG необходим сварочный аппарат с подходящими параметрами и электродами.

Для термитной сварки алюминия также потребуется специализированное оборудование, включая контейнеры для проведения реакции и инструменты для точного позиционирования деталей.

Кроме того, при пайке алюминия используется паяльный флюс, который помогает обеспечить чистое и прочное соединение между металлами. При выборе оборудования для пайки и сварки алюминия необходимо учитывать особенности материалов, толщину деталей и требования к качеству готового соединения.

Итоги

Пайка и сварка алюминия являются важными процессами в металлообработке. Правильный выбор метода сварки или пайки, а также использование соответствующего оборудования и материалов, позволяют получить качественные и прочные соединения между алюминиевыми деталями.

Благодаря разнообразию методов и технологий сварки и пайки алюминия, производители могут выбирать наиболее подходящий способ в зависимости от конкретной задачи и требований к конечному изделию.


Сварка алюминиевых рамных конструкций кузова, таких как соединение верхней крышки со стенкой корпуса, дверями автомобиля и другими изделиями;

Алюминиевая пайка также используется для компонентов систем кондиционирования воздуха, труб, теплообменников;

Алюминиевая пайка также используется в компонентах аэрокосмической промышленности, медицинских приборах и других критических и некритических приложениях.

Процесс пайки алюминия

Что лучше — сварка или пайка

Ответы на этот вопрос могут быть разными. Применение того или иного способа зависит от использования деталей после их соединения. Автомобильный радиатор лучше паять. Этот способ стоит дешево и отличается надежностью. Молочные фляги и другие емкости для хранения продуктов питания лучше сваривать. Сварной шов более прочный, особенно при больших размерах. Часто приходится сваривать детали из алюминиевых сплавов. Сварка силумина — практически единственный способ соединения, не считая использования клея.

На сварке и пайке при желании можно неплохо заработать. Вопросы о том, как запаять алюминиевые трубки в холодильнике или отремонтировать раму велосипеда, возникают часто. В мастерских работа стоит дорого: пайка трубок — 1000 руб. и более. При соединении электропроводов способом пайки берут 15 руб. за каждое. Ремонт рамы велосипеда из сплавов алюминия с применением припоев стоит 500 руб. Ремонт кастрюли обойдется в 100 руб. К этим суммам следует добавить расходы времени и денег на доставку изделий в мастерскую и обратно.

Чтобы сэкономить эти деньги, нужно научиться паять самому. Для этого необходимо приобрести газовую горелку в виде баллончика за 700-1000 руб. и припой. Научиться обработке поверхностей и наложению швов можно на старом автомобильном радиаторе.

Флюсы для пайки алюминия

Флюсы имеют высокую активность, поэтому после пайки их нужно смывать раствором воды с щелочью. Роль щелочи хорошо выполняет пищевая сода. После щелочи место соединения промывается чистой водой. Следует беречь органы дыхания от попадания в них паров флюса. Они способны раздражать слизистые и попадать в кровь. Наиболее распространенные из них требуется рассмотреть каждый в отдельности.

Канифоль — наиболее востребованный из всех флюсов. Он используется при соединении различных металлов. На алюминии работает только при отсутствии воздуха, поэтому применяется редко. Времени при работе с канифолью тратится больше, эффективности меньше. Этот флюс не для профессионалов, выполнять пайку может, но качество соединения не отличается прочностью.

Алюминий паяют газовой горелкой с применением порошковых флюсов. Не рекомендуется к пламени добавлять кислород, он снижает эффективность работы флюса. Наиболее распространенные флюсы:

Процесс пайки алюминия

Ф-34А — активный флюс, имеющий в составе 50% хлорида калия, 32% хлорида лития, 10% фторида натрия и 8% хлорида цинка. Состав применяется с припоями, содержащими химические добавки. Он обладает гигроскопичностью и растворяется в воде.

Бура — порошок, плавящийся при 700°С, обладает растворимостью в воде, смывается водным раствором лимонной кислоты. Отличается низкой стоимостью.

Ацетилсалициловая кислота встречается в виде таблеток аспирина. При нагреве паяльником выделяются вредные для здоровья человека пары, обжигающие нос, глаза и органы дыхания.

Паяльный жир состоит из парафина, хлорида аммония и цинка, деионизированной воды. Хорошо паяет предварительно прогретые места, прошедшие процедуру лужения. После спаивания алюминиевых деталей рекомендуется остатки флюса смывать, иначе он вызывает коррозию металла.

Жидкий флюс наносится на место пайки тонким слоем. При работе паяльником быстро испаряется с выделением обжигающих паров. Флюс Ф-64 в своем составе содержит фториды, тетраэтиламмоний, ингибиторы коррозии и дионизированную воду. Хорошо разрушает оксидную пленку и помогает паять заготовки из алюминия больших размеров. Используется при паянии меди, алюминия, оцинкованного железа и других металлов.

Ф-61 состоит из триэтаноламина, фторбората аммония и фторбората цинка. Используется при лужении и пайке сплавов алюминия при температуре до 250°С. Castolin Alutin 51 L состоит из кадмия, свинца и 32%-ного олова. Наиболее эффективно работает при температурах выше 160°С.

Любой из перечисленных флюсов помогает запаять алюминиевую кастрюлю, алюминиевые заготовки разных размеров, соединять методом пайки дюралюминий, дюралевые (дюраль) заготовки.

Какой паяльник подойдет

Чем паять, какой инструмент для этого нужен — все зависит от площади пайки. Алюминий с медью хорошо проводят тепло, поэтому паяльник нужен мощный. При площади детали в 1000 см² мощность паяльника нужна 50-60 Вт. Паяют часто две или больше частей, в таком случае мощность увеличивается до 100 Вт. При подогреве места соединения подойдет паяльник меньшей мощности. Жало выбирают широкое, на нем можно сделать зазубринки для снятия пленки оксида алюминия.

Требуется рассмотреть, как паять алюминий паяльником. Делается это хорошо разогретым инструментом после снятия оксидной пленки и лужения, к залуженному (залудить можно с применением специальных припоев) участку хорошо прилипает припой и годится любой паяльник

Горелки для пайки алюминия

Нужно знать, как паять газовой горелкой. Если площадь деталей большая и не хватает мощности паяльника, используют горелку. Лучше применять газовую, т. к. пайка алюминия газовой горелкой обладает большими возможностями. Горелка быстро разогревает место соединения деталей почти до температуры плавления алюминия. Флюс с припоем наносится на соединение, разравнивается жалом паяльника и отвердевает. Место соединения нужно обязательно промыть от остатков паяльной кислоты или другого флюса.

Процесс пайки алюминия

При работе с использованием горелок нужно соблюдать правила пожарной безопасности. Рядом не должны находиться горючие жидкости и материалы.

Как удалить оксидную пленку

Пленку с поверхности металла удаляют несколькими способами, наиболее эффективными являются химический и механический. Оба метода для работы требуют безвоздушной среды, в которой нет кислорода.

Химический метод основан на осаждении на поверхности заготовки цинка или меди путем электролиза. На место, подготовленное к пайке, наносят медный купорос в виде концентрированного раствора. К чистому участку металла прикрепляют минусовую клемму аккумулятора или другого источника питания. Один конец медной проволоки подключают к плюсовой клемме, другой опускают в раствор на поверхности алюминия. В результате электролиза медь или цинк тонким слоем оседает на алюминии и крепко к нему прилипает. Теперь можно производить пайку алюминия оловом.

Наждачную шкурку заменяют скальпелем, зазубренным жалом паяльника или железной стружкой, полученной из натертого напильником гвоздя. Стружку насыпают на масло и жалом паяльника трут по поверхности, сдирая оксидный слой. Массивную деталь желательно подогреть горячей воздушной струей. Припой паяльником погружается в масляную капельку и растирается по месту пайки. Для лучшего прохождения процесса пайки добавляется канифоль или другой флюс.

Для пайки алюминиевых проводов созданы флюсы на основе ацетилсалициловой или ортофосфорной кислоты, солей борной или натриевой кислоты. Канифоль применяется редко, она малоэффективна в случае с алюминием. Флюсы применяются при пайке проводов, кастрюль и других вещей.

Припой для пайки алюминия

Припой для пайки алюминия делается на основе цинка или алюминия. В него вносятся добавки для достижения различных характеристик: для понижения температуры плавления, увеличения прочности. Производят их в Америке, Германии, Франции, России. Рассмотрим некоторые из них.

Распространенный и широко разрекламированный припой для алюминия — HTS 2000. Его производит компания из США. Практика свидетельствует о его непрочности: спаянные детали пропускают воздух и влагу. Без флюса его применять невозможно.

Castolin 192FBK на основе цинка (97%) и алюминия (2%) производится во Франции. Компания Castolin выпускает припои 1827 и AluFlam-190, предназначенные для пайки меди и алюминия при 280°С.

Процесс пайки алюминия

Castolin 192FBK — трубчатый припой, содержащий в сердечнике флюс. Выпускается в виде прутков, 100 г которых стоит 100-150 руб. Хорошо паяет мелкие отверстия и трещинки.

Chemet Aluminium 13 — припой, используемый при сварке деталей при 640°С и выше. В его основе лежит алюминий (87%) и кремний (13%). Температура плавления припоя — около 600°С. Выпускается в виде прутков, которых на 100 г приходится 25 шт. 100 г стоят 500 руб. Разновидность под наименованием Chemet Aluminium 13-UF имеет полую структуру и содержит в сердечнике флюс. Его стоимость за 12 прутков, которые весят 100 г, 700 руб.

Алюминиевый припой производится и на отечественных предприятиях. Для пайки с помощью газовой горелки применяется состав марки 34А. Он плавится при температуре 525°С, хорошо паяет сплавы АМц, АМ3М, АМг2. 100 г стоят 700 руб.

Марка А состоит из 60% цинка, 36% олова и 2% меди. Плавится при 425°С. Выпускается прутьями весом 145 г. Стоимость одного прута — 400 руб.

SUPER A+ производится в Новосибирске и является аналогом HTS-2000. Применяется вместе с флюсом марки SUPER FA. Стоит 800 руб. за 100 г. В расплавленном состоянии становится тягучим, приходится применять стальные инструменты для его разравнивания.

https://youtube.com/watch?v=FqsxsTcksJY%3Ffeature%3Doembed

Оцените статью
Про пайку
Добавить комментарий