Как спаять алюминий в домашних. Пайка алюминия в домашних условиях: выбор флюса, припоя и пошаговая инструкция

Как правильно паять алюминий в домашних условиях. Какой флюс и припой выбрать для пайки алюминия. Какие инструменты понадобятся для пайки алюминия. Как подготовить поверхность алюминия перед пайкой. Как выполнить пайку алюминия пошагово.

Особенности пайки алюминия

Пайка алюминия имеет ряд сложностей из-за свойств этого металла:

• На воздухе алюминий мгновенно покрывается прочной оксидной пленкой
• Оксидная пленка препятствует смачиванию припоем
• Алюминий имеет высокую теплопроводность, что затрудняет нагрев
• Температура плавления алюминия (660°C) близка к температуре пайки

Поэтому для успешной пайки алюминия необходимо:

1. Тщательно очистить поверхность от оксидной пленки
2. Использовать специальные активные флюсы
3. Применять припои с содержанием алюминия
4. Обеспечить быстрый и локальный нагрев

Выбор флюса для пайки алюминия

Для пайки алюминия применяются специальные активные флюсы, способные разрушить оксидную пленку. Наиболее распространенные варианты:

• Ф-34А — флюс на основе хлоридов и фторидов
• Ф-64 — высокоактивный флюс с содержанием фтора до 40%
• Ф-59 — паста на основе хлористого цинка
• Буракс — бура, смешанная с борной кислотой

Использование обычных канифольных или кислотных флюсов для пайки алюминия неэффективно. Выбор конкретной марки флюса зависит от типа припоя и условий пайки.

Припои для пайки алюминия

Для пайки алюминия применяются специальные припои, содержащие алюминий в своем составе. Основные варианты:

• 34А — припой на основе алюминия (66%) с добавками меди и кремния
• А34 — алюминиево-кремниевый припой (88% Al, 12% Si)
• П-550А — припой системы алюминий-медь-кремний
• ZnAl4 — припой на основе цинка с 4% алюминия

Температура плавления таких припоев составляет 450-620°C. Для низкотемпературной пайки можно использовать оловянно-цинковые припои типа ЦОП-40 с температурой плавления около 300°C.

Инструменты для пайки алюминия

Для пайки алюминия в домашних условиях потребуются следующие инструменты:

• Мощный электрический паяльник (100-200 Вт) или газовая горелка
• Металлическая щетка или наждачная бумага для зачистки
• Кисточка для нанесения флюса
• Пинцет для удержания мелких деталей
• Защитные очки и перчатки

Для пайки крупных деталей лучше использовать газовую горелку, так как паяльник может не обеспечить достаточный нагрев из-за высокой теплопроводности алюминия.

Подготовка поверхности алюминия перед пайкой

Правильная подготовка поверхности — ключевой этап успешной пайки алюминия. Последовательность действий:

1. Обезжирить поверхность растворителем (ацетон, спирт)
2. Механически удалить оксидную пленку металлической щеткой или наждачной бумагой
3. Повторно обезжирить для удаления остатков абразива
4. Нанести флюс на зачищенную поверхность тонким равномерным слоем

Важно выполнить эти операции непосредственно перед пайкой, чтобы минимизировать повторное окисление поверхности.

Пошаговая инструкция по пайке алюминия

Процесс пайки алюминия можно разделить на следующие этапы:

1. Подготовить и обезжирить поверхности соединяемых деталей
2. Механически удалить оксидную пленку
3. Нанести флюс тонким слоем
4. Нагреть место пайки паяльником или горелкой до температуры плавления припоя
5. Расплавить и нанести припой на разогретую поверхность
6. Распределить припой равномерным слоем
7. Соединить детали и зафиксировать их
8. Охладить место пайки
9. Удалить остатки флюса

При пайке важно не перегреть алюминий выше температуры плавления, чтобы избежать деформации деталей.

Особенности пайки алюминиевых проводов

Пайка алюминиевых проводов имеет свою специфику:

• Необходимо тщательно зачистить окисленные жилы до металлического блеска
• Использовать активные флюсы типа ЛТИ-120 или Ф-64
• Применять припои с содержанием цинка (ПОЦ-60, ЦОП-40)
• Пайку выполнять быстро, чтобы не допустить перегрева изоляции
• После пайки тщательно удалить остатки флюса во избежание коррозии

При соединении алюминиевых и медных проводов лучше использовать специальные гильзы или клеммы во избежание электрохимической коррозии.

Меры безопасности при пайке алюминия

При пайке алюминия необходимо соблюдать следующие меры предосторожности:

• Работать в хорошо проветриваемом помещении
• Использовать защитные очки и перчатки
• Не допускать попадания флюса на кожу
• Не вдыхать пары флюса и припоя
• Соблюдать осторожность при работе с нагревательными приборами
• Иметь поблизости средства пожаротушения

После завершения работ тщательно вымыть руки с мылом. При попадании флюса на кожу немедленно промыть большим количеством воды.

особенности процесса, разновидности флюса и припоев, как запаять трубу

Алюминий и его сплавы обладают очень хорошими характеристиками, такими как высокая тепло- и электропроводность, удобство обработки, небольшая масса, экологическая безопасность. Но у этого прекрасного металла есть один очень жирный минус, его крайне сложно паять. Помогает решить эту серьёзную проблему правильно подобранный флюс для пайки алюминия.

• Свойства алюминия
• Пайка металлов
  • Удаление оксидной плёнки
  • Флюсы для алюминия
  • Механическое удаление оксида
• Пайка алюминия
  • Специальные припои
  • Особенности процесса

Свойства алюминия

Проблема пайки алюминия обусловлена его химическим строением. Сам по себе этот металл химически очень активен, он вступает в реакции практически со всеми химическими веществами. Это приводит к тому, что чистый алюминий на воздухе мгновенно реагирует с кислородом. В результате на поверхности металла образуется очень тонкая и одновременно необычайно прочная плёнка оксида: Al2O3. По своим свойствам алюминий и его оксид представляют две крайние противоположности соединённые в единое целое. Например:

• Температура плавления чистого алюминия составляет 660 градусов. Оксид алюминия или как его ещё называют, корунд, плавиться при температуре 2600 градусов. Тугоплавкий корунд применяется в промышленности в качестве огнеупорного материала.
• Алюминий очень мягкий и пластичный металл. Корунд обладает крайне высокой механической прочностью что позволяет изготавливать из него всевозможные абразивные материалы.

Оксид алюминия превращает обычную пайку в довольно сложный процесс. Для его успешного осуществления необходимо применение специфических методов и специальных алюминиевых припоев и флюсов.

Пайка металлов

Смысл пайки любого металла состоит в том, что в пространство между спаиваемыми деталями вводится в расплавленном состоянии специальное вещество, называемое припоем. После застывания припой надёжно связывает в единое целое две металлические детали.

В случае пайки алюминия находящаяся на его поверхности оксидная плёнка препятствует расплавленному припою соединиться с металлом. Иными словами, нарушается адгезия, и поэтому припой не может растечься по поверхности металла и прилипнуть к нему. Это делает пайку алюминия практически невозможной без применения специальных средств, частично устраняющих оксид с поверхности металла и способствующих возникновению нормальной адгезии.

Удаление оксидной плёнки

Удаление оксида с поверхности алюминия — процесс сложный и никогда не приводящий к окончательному результату. То есть, оксидную пленку практически нельзя удалить, так как вместо только что удалённой мгновенно образуется новая. Можно лишь с помощью специфических средств ослабить её действие. Это можно сделать с помощью двух различных методов:

• Химический способ. С помощью специальных алюминиевых флюсов плёнка разрушается в результате воздействия активных кислот.
• Механический способ. Посредством применения абразивных инструментов нарушается целостность плёнки.

На практике чаще всего совмещают оба этих метода, чтобы добиться максимально возможного эффекта.

Флюсы для алюминия

Флюс применяется для удаления оксида с поверхности металла и последующего препятствования образованию новой плёнки. Необходимо помнить, что в процессе пайки флюс не должен взаимодействовать с припоем и вступать с ним в химические реакции. Флюсы могут находиться в различных состояниях:

• Жидкость.
• Паста.
• Порошок.

Для алюминия чаще всего применяют жидкие флюсы на основе ортофосфорной кислоты. Существуют так называемые безотмывочные флюсы, применение которых не требует последующего промывания спаянных поверхностей под проточной водой. Однако чаще всего в состав алюминиевых флюсов входят сильно ядовитые вещества, которые небезопасны, и, с экологической точки зрения, могут сильно корродировать металл в месте пайки.

Поэтому применение флюсов требует тщательного промывания места пайки под проточной водой. Промышленность выпускает больше количество алюминиевых флюсов, среди которых можно выделить следующие:

• Ф-64. Высокоактивный флюс для алюминия и его сплавов. Считается самым лучшим флюсом для этого металла. Высокая активность определяется большим содержанием в его составе активного фтора около 40%. При нагреве фтор разрушает оксидную плёнку на поверхности алюминия. Применение этого флюса требует обязательной тщательной промывки спаеных поверхностей, после окончания процесса.
• Ф-34А. Специальный алюминиевый флюс для тугоплавких припоев. Состав: хлорид калия 50%, хлорид лития 32%, фторид натрия 10%, хлорид цинка 8%.
• Ф-61А. Применяется с обычными свинцово-оловянными припоями, плавящимися при температуре 150−350 градусов. Состав: фторборат цинка 10%, фторборат аммония 8%, триэтаноламин 82%. Применяется для спаивания разнородных металлов, например, алюминий и медь.
  Поэтому когда возникает вопрос как припаять алюминий к меди, ответом будет этот флюс.
• НИТИ-18 (Ф-380). Подходит для тугоплавких припоев с температурой плавления 390 — 620 градусов. Особенностью этого флюса, является то что, хорошо растворяя оксидную плёнку, он практически не оказывает никакого воздействия на основной металл. После окончания пайки остатки флюса должны быть немедленно удалены. Для этого место пайки сначала промывают горячей проточной водой, затем холодной. А в заключение выдерживают в течение 15 минут в водном растворе фосфорного ангидрида.
• А-214. Универсальный безотмывочный флюс средней активности. Температура применения 150−400 градусов. Не содержит в своём составе вредных солей анилина, фенола или карбоновых кислот, поэтому после применения не требуется тщательная промывка. Остатки легко удаляются бумажной салфеткой, смоченной в спирте.

Механическое удаление оксида

Для облегчения растворения плёнки с помощью флюса, предварительно её частично удаляют посредством механических методов. Данные приёмы позволяют лишь незначительно ослабить действие оксида, так как опытным путём было установлено, что вновь образующаяся плёнка, по своим прочностным характеристикам несколько уступает старой. Для этих целей используют следующие приспособления:

• Наждачная бумага.
• Напильники и рашпили.
• Жёсткие металлические щётки.

Процесс механического удаления поверхностного оксида можно оптимизировать используя для этого кирпичную пыль. Место пайки предварительно посыпают мелкой кирпичной крошкой. Затем:

• На кирпичные крошки высыпается большое количество сухой канифоли.
• Предварительно разогретым жалом паяльника канифоль расплавляется и распределяется по поверхности металла ровным слоем.
• Залуженным жалом паяльника начинают усиленно тереть место пайки. При этом кирпичная крошка сдирают оксидную плёнку, а расплавленная канифоль препятствует проникновению кислорода вместо пайки и поэтому новая оксидная плёнка не образуется.
• В результате получаем хорошо залуженную поверхность алюминия.

В качестве абразива, с тем же эффектом, можно использовать просеянный речной песок или металлические опилки.

Пайка алюминия

Основу любой пайки составляет так называемое лужение или залуживание. При этом процессе припой равномерным слоем распределяется по поверхности металла. Для того чтобы лужение прошло хорошо необходимо два важных компонента специальный флюс и правильно подобранный припой. Флюсы мы уже рассмотрели теперь очередь настала за припоями.

Специальные припои

Обычные припои, применяемые для пайки цветных металлов, содержат в своём составе олово и свинец. Вопрос как паять алюминий оловом не является актуальным, так как для алюминия такие припои не рекомендуется применять, потому что в этих металлах он практически не растворяется. Применяют специальные припои, которые содержат в своём составе изрядное количество самого алюминия, а также кремний, медь, серебро и цинк.

• 34-А. Специальный тугоплавкий припой для алюминия. Температура плавления 530−550 градусов. Состав: алюминий 66%, медь 28%, кремний 6%. рекомендуют применять совместно с соответствующим флюсом Ф-34А.
• ЦОП-40. Относится к категории оловянно-цинковых припоев. Состав: цинк 63%, олово 36%. Плавление происходит в пределах 300−320 градусов.
• HTS 2000. Специальный припой для алюминия производства США. Основные компоненты: цинк 97% и медь 3%. Температура плавления 300 градусов. Обеспечивает очень прочное соединение, сопоставимое по прочности со сварочным швом.

Присутствие в припое такого металла, как цинк обеспечивает ему высокие прочностные характеристики и хорошую сопротивляемость к коррозии. Наличие меди и алюминия повышает температуру плавления и делает припой тугоплавким.

Использование того или иного припоя определяется задачами, которые стоят перед спаиваемыми деталями. Так, для спаивания крупногабаритных и массивных алюминиевых деталей, которые в дальнейшем будут подвергаться большим нагрузкам, лучше использовать тугоплавкие припои, их температура плавления сопоставима с температурой плавления самого алюминия. Когда возникает вопрос, как запаять алюминиевую трубку, необходимо точно понимать, для чего в последующем эта трубка будет применяться. Тугоплавкие припои характеризуются высокой прочностью, а большая масса детали позволяет обеспечить в процессе пайки хороший теплоотвод, что предотвратит разрушение алюминиевой конструкции вследствие её расплавления.

Особенности процесса

Пайка алюминия ничем не отличается от пайки любого другого цветного металла.

В домашних условиях пайку алюминия условно можно разделить на два вида:

• Высокотемпературная пайка крупногабаритных деталей. Как правило, это толстостенный алюминий большой массы. Температура разогрева деталей 550−650 градусов.
• Низкотемпературная пайка мелких бытовых предметов и проводов при радиоэлектронном монтаже. Температура пайки 250−300 градусов.

Высокотемпературная пайка предполагает использование в качестве нагревательного элемента газовую горелку, работающую на пропане или бутане. Но когда неожиданно возникает вопрос, как спаять алюминий в домашних условиях, можно с тем же успехом использовать паяльную лампу.

В случае проведения высокотемпературной пайки необходимо проводить постоянный контроль за температурой разогрева спаиваемых поверхностей. С этой целью используют кусочек тугоплавкого припоя. Как только припой начинает плавиться это говорит о том, что необходимая температура достигнута и разогрев детали необходимо прекратить, в противном случае может произойти её расплавление и последующее разрушение всей конструкции.

Для низкотемпературной пайки используют электрический паяльник мощностью от 100 до 200 ватт, в зависимости от размеров спаиваемых деталей. Чем крупнее деталь тем более мощный паяльник придётся использовать для её разогрева. В то же время для пайки проводов вполне подойдёт и паяльник мощностью 50 ватт.

В обоих случаях и при высокотемпературной пайке, и при низкотемпературной, стадии проведении процесса примерно одинаковые и состоят из следующих последовательных этапов:

• Механическая обработка места будущей пайки. Проводится с помощью всевозможных абразивных средств. Цель: ослабить поверхностную оксидную плёнку и сделать её более восприимчивой к воздействию флюса.
• Обезжиривание места пайки с помощью органических растворителей, таких как спирт, ацетон, бензин.
• Фиксация деталей в нужном положении.
• Нанесение флюса на спаиваемые поверхности. Если используется жидкий флюс, то лучше всего его наносить с помощью кисточки.
• Разогрев места пайки с помощью электрического паяльника или газовой горелки.
• Нанесение расплавленного припоя на место пайки и залуживание металлических поверхностей (распределение припоя ровным слоем).
• Соединяем металлические поверхности и фиксируем их в соответствующем положении.
• После того. как припой остынет и детали спаяются, промываем место спайки под проточной водой, с целью вымыть остатки флюса.

методики и принципы, флюсы и припои

Алюминий является материалом с хорошей прочностью, высокой тепло- и электропроводностью. Эти положительные качества способствуют широкому применению металла в промышленности и быту. Достаточно часто возникает необходимость соединить алюминиевые детали или заделать образовавшееся отверстие в алюминиевой ёмкости. Но не каждый знает, как спаять алюминий в домашних условиях.

• Пайка алюминия
  • Зачистка под слоем флюса
  • Абразивные материалы
  • Использование медного купороса
• Специальные припои

Пайка алюминия

Одним из наиболее известных способов соединения металлов, особенно в электротехнических работах, является пайка. Она обеспечивает меньшее сопротивление соединений, и, как следствие, их меньший нагрев под воздействием электрического тока. Поскольку алюминий наряду с медью — основной проводящий материал в электрических сетях и устройствах, необходимость в его пайке возникает достаточно часто.

Сложность в том, что «крылатый металл» на воздухе мгновенно покрывается плёнкой окисла, к которой расплавленный припой не пристаёт. Необходимо с помощью механической зачистки удалить слой окисла, но он практически мгновенно образуется снова.

Для того чтобы избежать повторного образования оксидной плёнки, разработаны множество методик. Среди них:

1. Зачистка небольших деталей под слоем жидкого флюса.
2. Применение флюсов совместно с абразивными материалами.
3. Использование медного купороса для создания медной плёнки на алюминиевом изделии.
4. Применение специальных флюсов и припоев.

Зачистка под слоем флюса

Небольшие алюминиевые детали, например, проводники, можно зачищать, опустив часть детали в жидкий флюс, которым может служить обычный раствор канифоли или паяльная кислота. Жидкий флюс предохранит зачищаемый участок от контакта с кислородом и образования плёнки. Тем же защитным эффектом обладает и обычное трансформаторное масло.

Абразивные материалы

Часто к флюсу (той же канифоли) добавляются железные опилки. В процессе пайки необходимо тереть нагреваемое место жалом паяльника. Под действием трения опилки сдирают слой окиси, а канифоль закрывает доступ кислорода к освобождённому металлу. Вместо опилок может быть использован любой крошащийся абразив: наждачная бумага или даже кирпич.

Использование медного купороса

Любопытный метод, использующий гальваностегию. Два алюминиевых электрода опускаются в раствор медного купороса и соединяются с полюсами электрической батареи. Электрод, присоединённый к плюсу, зачищается. На зачищенную поверхность в результате электролиза начинает осаждаться медь. Когда алюминий оказывается полностью покрыт медной плёнкой, деталь высушивается. После этого пайка проходит гораздо легче, ведь медь — прекрасный материал для этого типа соединений.

Специальные припои

Наиболее качественное соединение в домашних условиях можно получить, используя легкоплавкие припои на основе олова и меди и специальные флюсы. Самым популярным отечественным флюсом является Ф64, который позволяет паять алюминиевые детали без механической зачистки. Так, к примеру, без проблем осуществляется пайка алюминия с медью, или запаивается изнутри алюминиевая трубка, зачистить которую иными способами не представляется возможным.

При этом используются обычные легкоплавкие оловянно-свинцовые припои с температурой плавления 200−350 градусов. Паяльник должен быть довольно мощным — от 100 Вт и выше. Причина — в высокой теплопроводности алюминия. Недостаточно мощный паяльник просто не сможет нагреть место спайки до температуры плавления припоя. Лишь очень маленькие детали (преимущественно в радиоэлектронике) можно соединять паяльником мощностью 60 Вт.

Для пайки больших алюминиевых деталей паяльник не подойдёт. Здесь лучше воспользоваться любой газовой горелкой, обеспечивающей нагрев до 500−600 градусов, и одним из специализированных припоев. Одним из наиболее популярных является HTS-2000 — безфлюсовый припой для пайки алюминия, меди, цинка и даже титана.

Он обладает несколькими достоинствами:

1. Низкой температурой плавления (390 градусов Цельсия).
2. Возможностью применения без флюса.
3. Надёжностью соединения (во многих случаях способен заменить аргонную сварку).

Правда, HTS-2000 не исключает процесса зачистки. Более того, в процессе пайки необходимо сдирать прутком припоя или металлической щёткой оксидную плёнку, чтобы обеспечить надёжное соединение. Однако этот способ позволяет выполнять такие работы как запаивание прохудившихся алюминиевых ёмкостей, например, канистр, или даже автомобильных алюминиевых радиаторов.

Кроме того, HTS-2000 — это практически единственный (за исключением аргона) способ соединения двух «крылатых» металлов: алюминия и титана.

Существуют и другие высокотемпературные припои, разработанные специально для пайки алюминия. Например, 34А, в составе которого содержится две трети алюминия, а также медь и кремний. Но температуры плавления таких припоев — 500−600 градусов Цельсия, что близко к температуре плавления самого алюминия.

Поэтому использование высокотемпературных припоев в домашних условиях опасно — алюминиевая деталь при нагреве до столь высоких температур может быть непоправимо испорчена.

Как паять алюминий: пошаговое руководство

13 января 2023 г. 13 января 2023 г. | 17:32

Пайка алюминия — сложный процесс, но если вы предпримете правильные шаги, это можно сделать относительно легко. Это руководство предоставит вам пошаговое руководство о том, как правильно и безопасно паять алюминий. Следуя этим шагам, вы сможете создать прочные и надежные соединения, которые прослужат вам долгие годы.

Шаг 1: Очистка алюминиевых поверхностей

Первым шагом при пайке алюминия является тщательная очистка обеих соединяемых поверхностей. Жир, грязь и другие загрязняющие вещества могут помешать правильному соединению припоя, поэтому перед началом работы важно убедиться, что поверхности чистые. Используйте проволочную щетку или наждачную бумагу, чтобы удалить грязь или мусор с поверхности алюминия, прежде чем продолжить.

Шаг 2. Нанесите флюс

После очистки поверхностей нанесите флюс на обе соединяемые детали из алюминия. Флюс — это средство, используемое при работе с металлами, которое способствует сцеплению между двумя деталями. Это помогает обеспечить правильное и надежное соединение всех элементов. Обязательно используйте флюс, специально предназначенный для работы с алюминием; использование флюса, предназначенного для другого типа металла, может привести к повреждению или ослаблению соединения.

Шаг 3: Нагрейте припой

Далее вам нужно будет нагреть припой, нагрев его горелкой или электрическим паяльником. Убедитесь, что ваш припой достаточно горячий, чтобы он быстро плавился, не обжигая при нанесении на заготовку — эта температура обычно находится в пределах 500 — 700 градусов по Цельсию (932 — 1292 по Фаренгейту). Как только ваш припой станет достаточно горячим, нанесите его непосредственно на одну сторону соединения и дайте ему остыть, прежде чем переходить к следующему шагу.

Шаг 4. Соедините детали

Теперь вы готовы соединить две алюминиевые детали вместе! Убедитесь, что они выровнены правильно, прежде чем плотно прижать их друг к другу примерно на 10 секунд. Как только они будут плотно прижаты друг к другу, удалите лишний флюс вокруг стыка с помощью влажной ткани или тряпки. Дайте вашему суставу полностью остыть, прежде чем проверять его прочность — это должно занять около 30 минут, в зависимости от того, насколько большой и толстый ваш сустав.

Вывод:

Паять алюминий не всегда легко, но если вы выделите время и тщательно выполните следующие шаги, вы сможете в кратчайшие сроки создать прочные соединения между различными металлическими частями! Итак, пришло время применить полученные знания на практике — удачной пайки! Немного терпения и практики, и вскоре вы станете профессионалом в пайке алюминия, как никто другой!

Сакши Гайквад

Сакши — талантливый блогер, уделяющий особое внимание бизнесу и металлургической промышленности. Она увлечена тем, что делится своим мнением о различных металлических изделиях и помогает профессионалам принимать лучшие решения.

Набор для алюминиевого припоя ALSOLDER™ 500 (85/15) 1 банка

500K

Набор для алюминиевого припоя ALSOLDER™ 500 (85/15) с проволокой и флюсом в банке

Комплект

ALSOLDER™ 500 представляет собой сплав для промежуточных температур, пригодный для пайки алюминия и других металлов, но не рекомендуется для магния. Часто используется для ремонта алюминиевых испарителей и пайки алюминиевых и медных трубок. При соединении алюминия с разнородными металлами необходимо учитывать возможность электролитической коррозии. AlSolder 500 также подходит для ремонта литейных цинковых сплавов. В комплект входит проволока с канифольным сердечником 85/15–1/16 дюйма (1,6 мм) и 1 унция (28,3 г) алюминиевого паяльного флюса Stay-Clean.

Характеристики

• Алюминиевый припой для горелки или утюга
• Хорошее совпадение цветов на литом алюминии и цинке
• Образует превосходные коррозионностойкие соединения на устойчивых к пайке алюминиевых сплавах
• Не рекомендуется для магния
• Прочность на растяжение до 20 000 фунтов на кв.