Флюс для пайки алюминия с медью

Пайка алюминия и других материалов: флюсы и припои для пайки

Пайка очень часто используется как способ надежного соединения двух твердых материалов, в частности, металлов. Она широко распространена как в промышленных, так и бытовых масштабах. А чтобы пайка была выполнена качественно, нужно иметь хорошее оборудование, инструменты, а также расходные материалы, такие как флюс и припой.

Причем флюс и припой необходимо выбирать в зависимости от материала, который вы планируете паять. Например, флюс для пайки алюминия будет отличаться от того, который используется для соединения элементов из меди или серебра. О выборе флюсов и припоев для некоторых видов металла и особенностях их пайки мы и расскажем ниже.

Выбор флюса для серебряных изделий

Для соединения серебряных частей нужно выбирать флюс для пайки такой, чтобы он смог не допустить появления оксидной пленки и мог обезжирить паяльную зону. Пайка серебра выполняется очень просто: прогрейте поверхность металла до получения защитной пленки с помощью газовой горелки.

Флюс для серебра имеет такие характеристики:

• соединение максимально крепкое;
• отсутствие горючести;
• рабочая температура колеблется в пределах от 520 до 820 градусов.

Флюс для латуни

Для пайки латуни можно выбирать как специальный флюс под этот материал, так и универсальный, который можно применять для соединения таких металлов, как:

• алюминий;
• бронза;
• медь;
• оцинкованное железо;
• коррозийно-стойкие сплавы.

Перед применением материала его следует взболтать.

Как подобрать флюс для нержавейки

В качестве флюса для нержавейки в основном выступает ортофосфорная кислота, которая имеет неорганическое происхождение и является веществом средней силы. Для нержавеющей стали используют кислоту в виде бесцветных гигроскопических кристаллов.

Когда кислота достигает температуру 213 градусов, она становится пирофосфорной. Такую кислоту можно применять для соединения нержавейки, и она отлично растворяется в воде. Фосфорная кислота при пайке нержавейки на 85 процентов должна содержать водный раствор. Также кислоту можно растворять не только в воде, но также и в этаноле и прочих растворителях.

Флюс для нержавейки в виде кислот используется для следующих целей:

• очистка от ржавчины;
• избавление от грязи;
• нанесение на поверхность пленку для защиты от окисления и коррозии.

Флюс наносят на сталь тонким слоем, а это обеспечивает качественное соединение деталей из нержавеющей стали.

Пайка алюминия самостоятельно

Пайка алюминия в домашних условиях – процесс крайне сложный. Дело в том, что после зачистки поверхность металла обрастает оксидной пленкой, которая усложняет процесс работы. Однако если при пайке ее разрушить, все не будет так сложно.

Механическим способом удалить эту пленку не получится, поскольку если поверхность алюминия соприкоснется с водой или кислородом, она станет еще больше, а флюсы окислы не растворяют.

Что избавить поверхность от окисла, зачистите металл под масляной пленкой, при этом масло должно быть целиком обезвоженным. С этой целью его предварительно прогревают в течение какого-то времени при температуре до 200 градусов. Масло лучше брать минеральное или вакуумное.

Также поверхность можно зачищать грубыми железными опилками, которые следует растереть по ней под слоем канифоли или масла. Для этого берут жало паяльника и припой. Опилки в данном случае выступают абразивом, и вместе с чисткой происходит процесс обслуживания. Чтобы пайка алюминия была более надежной, металл следует обрабатывать по медному подслою, нанесенному на поверхность электролитическим способом.

Прослой может быть и цинковым, а пленку окисла можно надежно удалить специальными активными флюсами. Очень эффективно будет удаление с помощью активного флюса и механической обработки.

Флюсы для пайки алюминия

Выбирать флюс для алюминия нужно в зависимости от ряда факторов. Например, «бинарный» флюс в виде концентрированной фосфорной кислоты. Безотмывочный флюс не требует после пайки дополнительной промывки, также с его помощью можно производить пайку не только алюминия, но и меди и прочих металлов.

Припои для пайки алюминия

Чтобы запаять алюминий с помощью припоя, нужно покрыть поверхность металла его слоем. А детали паяются после облужения припоем. Залуженные таким образом алюминиевые детали можно не только паять друг с другом, но и с другими материалами или сплавами.

Для пайки алюминия лучше всего подходят легкоплавкие припои, в основе которых содержатся:

• цинк;
• олово;
• кадмий.

Также используются и алюминиевые тугоплавкие припои, но они не такие удобные в плане свойств. Но тугоплавкие более надежные и обеспечивают более прочное соединение. Тугоплавкие припои включают в себя:

• медь;
• цинк;
• кремний.

Наиболее простой припой – это сплав кремний и алюминия. Пайка происходит при помощи простого паяльника, жало которого нужно прогреть до 350 градусов, а также флюса в виде смеси йодида лития и олеиновой кислоты.

Пайка алюминиевых сплавов

С помощью припоев и флюсов определенного вида можно паять не только алюминиевые детали, но и изделия на основе сплавов алюминия. Наиболее легкие в плане пайки такие сплавы, как:

• Авиаль;
• АМц.

А наиболее сложные – это:

• В95;
• АК4;
• дуралюмин;
• литейные сплав с минимальной температурой плавки.

Использовать припой типа 34А для перечисленных сплавов можно только для создания мелких изделий и с максимальной осторожностью, поскольку высок риск пережога и расплавления металла.

Поскольку пайка сильно нагревает сплав, дуралюмин и некоторые другие его виды, переходят в отожженное состояние, а потери при этом имеются не менее 30 процентов прочности в паяльной области. А при пережоге прочность теряется более чем наполовину.

Учитывайте при нагревании риски коробления материала, поэтому нельзя допускать пайку крупных деталей из сплавов посредством горелки. А мелкие изделия на основе дуралюмина лучше всего изготавливать печным методом, где можно точно производить регулировку температуры.

А чтобы снять устойчивые окислы со сплавов, нужно брать особо активные флюсы. Чаще всего для этой цели используют флюсы на основе алюминия. Однако некоторые из них, в частности, 34А, могут спровоцировать коррозию, именно поэтому после пайки нужно удалить то, что останется от флюса.

Особенности пайки меди и применение припоев

Отремонтировать те же медные трубы можно своими руками, да и в плане характеристик медные трубы более прочные и надежные, чем пластиковые. Естественно, они стоят дороже, но эта дороговизна вполне оправдана.

А можно сделать водопровод на основе медных труб своими руками, для этого нужно обладать нужными навыками и умениями, а также иметь на руках все необходимые материалы, приспособления и инструментарий. И конечно же, нужно обязательно знать, как правильно паять медь, и какие для этого потребуются припои и флюсы.

Для пайки медных труб вам потребуется следующее:

• кисточка для нанесения на поверхность трубы флюса в виде пасты;
• стальные щетки для зачистки стенок труб изнутри;
• припой из олова;
• резак для труб;
• горелка газовая для обработки материала.

Если говорить о газовых горелках для пайки меди, то они могут иметь в наличии пьезовый розжиг, а могут быть и без него. Чтобы качественно соединить друг с другом медные трубы, соблюдайте такой порядок действий:

• в самом начале зачищаем поверхность медной трубы изнутри специальной щеточкой. Затем при помощи специальной шкурки следует почистить трубу снаружи, пока не появится блестящий медный оттенок поверхности;
• кисточкой нанесите флюс на поверхность соединения двух отрезков снаружи и внутри, а затем вставьте их друг в друга;
• разжигаем газовую горелку и разогрейте места соединения труб. Смотрите, чтобы появились оловянные шарики;
• теперь возьмите оловянные припои в небольшом количестве и нанесите их по краям соединения двух частей. При этом нет необходимости, чтобы они проводились по всему периметру края труб, будет достаточно нанести их примерно на половину периметра края труб. Оловянные припои отлично соединяются с металлами при пайке. В течение нескольких секунд припои на основе свинца и олова будут воздействовать на поверхность меди, обеспечивая прочность соединения.

Какие припои берут для меди?

Чаще всего для соединения меди используют медно-фосфорные припои, в состав которых также входит и серебро примерно на 15 процентов. В основном их используют в холодильной промышленности, поскольку они отличаются относительно невысокой температурой плавки. Также такие припои имеют высокую текучесть и при воздействии на медь обеспечивают надежное и долговечное соединение металлов.

Техника безопасности при пайке

При работе с паяльником и прочими инструментами и материалами, нужно соблюдать такие правила безопасности:

• материалы нужно использовать исключительно по их назначению;
• инструменты и материалы должны выбираться в соответствии с техникой безопасности, нельзя использовать неисправные аппараты;
• помещение, где проходит процесс пайки, должно быть проветренным;
• при работе не забывайте надевать защитные очки, перчатки, открытые участки тела нужно покрыть специальной рабочей одеждой.

Процесс пайки невозможен без применения электрического паяльного аппарата, вспомогательных средств, а также таких материалов для работы, как флюс и припои. Как вы смогли убедиться из данного материала, они играют немаловажную роль в данной работе.

Все о флюсе для пайки алюминия

1. Особенности
2. Распространённые виды
3. Популярные марки
4. Как сделать своими руками?
5. Как пользоваться?

В отличие от спаивания деталей из других металлов и сплавов соединение алюминия при помощи пайки является наиболее трудновыполнимым. Оно требует специальных флюсов.

Особенности

Флюс для пайки алюминия существенно отличается от составов, используемых для паяния меди и стали. Для него применяются реагенты, легко растворяющие окисную плёнку на поверхности алюминиевой детали, препятствующую пайке.

По сравнению с цинком и железом алюминий более активен – за считаные секунды тщательно зачищенная алюминиевая деталь образует новую оксидную пленку. Причем последняя не менее плотная, чем только что счищенная. Чтобы при зачистке алюминиевой детали не допустить образования новой оксидной пленки, и нужен слой флюса, закрывающий доступ к алюминию кислорода из воздуха.

В отличие от меди и стали алюминий обладает низкой температурой плавления – всего 660 градусов. Из-за этого перегрев алюминия чреват уменьшением прочности самой детали. Нагрев алюминия до 300 градусов приводит к уменьшению устойчивости детали или всей конструкции, на которой производится пайка.

Алюминиевые сплавы по сравнению с чистым алюминием плавятся при температуре менее 600 градусов. Чтобы этого избежать, применяются более низкотемпературные припои, содержащие олово, кадмий, висмут и индий. За слишком низкотемпературную пайку пользователь расплачивается неудовлетворительной прочностью паяного соединения. Поэтому в припой, предназначенный для пайки алюминия, вводят цинк, хорошо растворяющийся в алюминии.

Соединение на основе цинксодержащего припоя удаётся более прочным – сам цинк плавится при 420 градусах.

Распространённые виды

Имея в наличии специальный высокотемпературный паяльник и такой же припой, алюминий можно спаять, к примеру, с использованием канифоли.

Канифоль

Хотя канифоль является простейшим органическим флюсом, такой способ пайки требует отсека, из которого откачан воздух. Самостоятельно в домашних условиях спаять алюминий в безвоздушной среде весьма затруднительно. Жало паяльника обработано так, что на его конце имеется специальная канавка, облегчающая зачистку алюминиевой проволоки.

Порошковые

Чтобы избежать данных затруднений, и придуманы высокоактивные флюсы. Один из таких видов – порошковый состав. Пайка с его помощью требует паяльной лампы – газовой горелки, создающей концентрированный, узконаправленный поток пламени. Но отдельно вводить кислород в пламя запрещается – флюс быстро выгорает, а на спаиваемых деталях в точке соединения образуется новая окисная пленка.

Простейшие порошковые флюсы – лимонная и ацетилсалициловая кислоты. При пайке они выделяют большое количество паров, содержащих органические соли на основе этих кислот. Вдыхание этих паров небезопасно. Альтернатива – высокотемпературный порошковый флюс на основе натриевой соли борной кислоты: только при температуре свыше 700 градусов он приобретает вязкость, и его применение для алюминиевых сплавов весьма ограничено.

Паяльный жир можно измельчить в порошок. Он изготавливается на основе любого тугоплавкого жира, технического вазелина, парафина и иных органических реагентов, сохраняющих твёрдость при комнатной температуре. В качестве основных неорганических реагентов – вода, «очищенная» от ионов, хлорид цинка и хлорид аммония.

Жидкие

Жидкий флюс часто содержит в себе минеральную кислоту либо соль на её основе. Испарение этого флюса при пайке ещё более опасно для глаз и органов дыхания, чем всё те же лимонная и «аспириновая» кислоты.

Его основное достоинство – наивысшее качество пайки. Кислота, вступая в реакцию с алюминием, образует на его поверхности солевой слой, легко поддающийся пайке. Недостаток жидких флюсов – их остатки нужно смывать после окончания работ, чтобы не допустить коррозии.

Популярные марки

Ф-34А. Выполнен по ТУ 48-4-229-87 и содержит хлорид калия 50%, хлорид лития 32%, хлорид цинка 8%, фторид натрия 10%. Облегчает пайку с припоем различных температур плавления. Может быть приготовлен на водной основе.

Ф-64 включает в себя тетраэтиламмоний, фториды, деионизированную воду, увлажняющие и задерживающие коррозию реагенты. Удаляет окисную пленку большой толщины и подходит для пайки массивных деталей. Паяет не только алюминий, но и бериллиевую бронзу.

Ф-61 включает в себя триэтаноламин, фторборат цинка, фторборат аммония. Работает всего при 250 градусах, подходит для алюминиевых сплавов.

Castolin Alutin 51 L – 32% олова, также добавлены свинец и кадмий. Годен при температуре от 160 градусов.

Как сделать своими руками?

Зачастую под рукой нет крепких минеральных кислот. Их могут заменить кислоты органические: лимонная, уксусная, ацетилсалициловая и другие. Флюс также готовится на основе любого масла, в котором не содержится большого количества воды. Чтобы выпарить из масла воду, его прогревают при температуре до 200 градусов. При более высокой температуре оно пережигается до углерода.

Если нет технического или индустриального масла, воспользуйтесь солидолом, вазелином или парафином, в который добавляется стальная или медная стружка.

Его назначение – зачистить алюминий, счистить с поверхности детали оксидную пленку, а органический наполнитель не даст кислороду вновь окислить алюминий. Это и есть самодельный флюс с медью или железом. Некоторые паяльщики применяют в качестве наполнителя китовый жир.

Поскольку цинк лучше соединяется с алюминием, хлорид цинка готовится на основе соляной кислоты. Такой простой, но весьма активный, действенный флюс может применяться не только при пайке алюминия, меди, стали и цинка. Препараты, например, содержащие соляную кислоту таблетки, продаются в аптеке – они используются пациентами, у которых нарушена выработка этой кислоты для желудочного сока.

Чтобы приготовился раствор хлорида цинка, несколько таких таблеток растворяют в дистиллированной воде, а затем опускают туда цинковые пластины, вырезанные из металлического стакана солевых батареек. Когда выделение водорода прекратится – реакция окончена, флюс готов к применению.

Как пользоваться?

Паять алюминий следует только после полного удаления оксидной пленки. Зачистить соединяемые точки деталей наждачкой не удастся – на месте старой пленки оксида алюминия тут же образуется новая, хоть и более тонкая. Перед удалением окисной плёнки поверхность деталей обезжиривают с помощью ацетона, 646-го растворителя или спирта.

После растворения оксидной пленки детали зажимают в тисках, прогревают паяльником и наносят слой припоя. При отсутствии флюса под разогретой и размягченной канифолью поверхностные слои, включая оксидную пленку, соскабливаются при помощи жала паяльника; такое место спайки не будет отличаться повышенной прочностью.

Если есть возможность, мелкие детали в точке спайки погружаются в предварительно расплавленный припой, при этом паяльник должен иметь повышенную мощность – вплоть до 100 Вт.

Подробнее о флюсе для пайки алюминия смотрите в видео ниже.

Флюс для пайки: особенности, виды, советы

Соединение двух и более неметаллических или металлических материалов и веществ посредством присаживаемого металла, называется пайка. Мы предлагаем рассмотреть, что такое флюс для пайки, как его можно изготовить своими руками, а также рассмотрим характеристики, и как сделать припой для меди, серебра, олова, нержавейки.

Пайка и её особенности

Чтобы получить действительно качественное соединение нужно выдержать специальную температуру в зоне шва. В среднем этот показатель варьируется в пределах 50-100 градусов. Также учитывается то, что температурный порог необходимый для того, чтобы расплавился припой, значительно выше, чем просто для плавления обрабатываемого металла. Положительные качества пайки:

• полная герметичность соединенных деталей;
• высокая прочность соединений;
• значительная экономия времени и затрачиваемых сил, в сравнении со сварочными процессами;
• на местах спайки образуется специальный слой-пленка, которая противостоит коррозии и окислению металлов.

Виды припоя

Припои – это достаточно специфический ряд веществ, которые должны соответствовать следующим условиям:

1. Высокие показатели теплопроводности и электропроводности;
2. Хорошая прочность и высокий коэффициент растяжения;
3. Коррозионная стойкость;
4. Преобразование в жидкую среду при воздействии температуры сварки;
5. Контрастная величина остывания металла пайки и кристаллизации припоя.

Данные вещества варьируются в зависимости от температуры процесса паяния, и бывают мягкие и твердые.

Таблица флюсов

Пайка мягкими припоями

Пайка мягкими припоями может осуществляться только до температуры ниже, чем 400 градусов по Цельсию. Эти вещества позволяют обеспечить образование действительно прочного и одновременно мягкого шва, который не только будет отличаться относительной гибкостью но и хорошими показателями стойкости к коррозии и физическим воздействиям.

К мягким припоям относятся:

1. Свинцово-оловянные
2. Припои с малым содержанием олова
3. Специальные и легкоплавимые

Припой, температура работы у которого 185 ÷ 267˚С – соединяет в себе олово и свинец. Также в небольшом количестве добавляется и сурьма. Перед покупкой обязательно проверяйте ГОСТ, там указана вся информация по припою. Например, ПОС 40 – последняя цифра означает что в данном веществе содержится 40% олова, в среднем сурьмы добавляется от 3 до 5 процентов, все остальное – свинец. Данные припои используются для соединения швов, которые не нуждаются в ответственности, т.е. не нагружены, не подаются битью или постоянной вибрации.

Для пайки также применяется бессвинцовой флюс. Их еще называются малооловянистые соединения. В основном их применяют для соединения небольших плат, контактов на нежных электрических схемах и т.д. Максимально допустимая температура плавления – 330 градусов по Цельсию.

Самые нераспространенные – это припои легкоплавкового типа, температура от 60 градусов до 145. Они приобретаются для низкотемпературной пайки или очень осторожной ручной сварки. В частности, их нельзя назвать основными припоями, т.к.у них очень маленькая прочность и эластичность. Они чаще применяются для повторного или ступенчатого паяния.

В отдельных случаях необходимо изготовление специального состава, его свойства подгоняются непосредственно для материалов, не поддающихся пайке (это флюс для никеля, низкоуглеродистой стали, алюминия, вольфрама и чугуна).

Рассмотрим самые популярные смеси:

1. Флюсы для пайки алюминия в обязательном порядке должны быть на оловянной основе, также в них содержится бура, цинк, кадмий, но все, же олова в них содержится более чем 99 %. Цинк и кадмий необходимы для повышенной диффузии, которая способна проникнуть даже в глубинные слоя алюминия.
2. Паста-флюс или гель для пайки микросхем, также такие припои используются для печатных плат.

Флюс гель

Для таких сплавов припои поставляются в виде разнообразных составов относительно густых, прутьев, лент и проволочных катушек (как для сварки). Также бывают чушки, которые наполовину заполнены флюсом из канифоли.

Твердые припои для пайки

Состав флюсов для пайки твердым припоем используется соединения проблемных мест, которые все время поддаются негативному воздействию окружающей среды (вибрации, перепады температур, удары и прочее). В основном это составы для высокотемпературной пайки, о т 400 градусов по Цельсию и выше. К ним относятся:

1. Припой для твердого сплава из меди и цинка (до 1000);
2. Фосфор и медь (до 900 градусов);
3. Чистая медь применятся для процесса пайки высокоуглеродистого железа;
4. Флюс безотмывочный, для пайки серебром (до 800 градусов включительно).

У твердоплавких припоев также есть свое распределение, они бывают тугоплавкими, с температурой для плавки от 850 градусов, и легкопавкие – с показателем выше данного температурного режима.

Нужно отметить, что смесь меди (используются марки М21, М11 и прочие) и цинка недостаточно распространена, из-за низких показателей прочности и относительно дорогой стоимости в большинстве случаев её успешно может заменить припой из бронзы с цинком или латуни.

Припои медно-фосфорного типа – это заменители очень дорогих серебряных флюсов. Они незаменимы при соединении медных металлов, бронзы, латуни и прочих соединений металлов, которые не должны работать на сгибы или ударные нагрузки. К слову, этот сплав еще называется припой для бесфлюсовой пайки (но не для меди).

Категорически запрещено использовать данные сплавы для пайки железа, черных металлов, низкоуглеродных сталей, т.к. при температурном воздействии и соединении с медью или фосфором образуется очень хрупкий химический элемент – фосфиды железа, который поспособствует тому, что шов разойдется.

Из-за металлофосфористых припоев образуются фосфиды железа, которые являются члишком хрупкими соединениями, и способствуют понижению качества металла, их не советуют использовать для пайки железа.

Видео: Приготовление паяльного флюса своими руками

Самым лучшим вариантом для таких спаечных процессов является серебряные припои. Они наиболее дорогостоящие. И используются также для соединения проводов, капиллярной сетки из проводов, и очень сложных плат из серебряных компонентов.

Прочие типы флюса

1. Флюсы с ярко выраженными антикоррозийными свойствами. Это соединения на основе кислоты фосфора и растворителя, которые при взаимодействии образовывают органические соединения. Их очень выгодно использовать, потому что после процесса пайки не нужно использовать специальные очистители;
2. Жидкие флюсы из салициловой кислоты, вазелина, золота и этилового спирта. Это самое удобное соединение для радиаторов, спайки электрических проводов. Этот флюс обеспечивает высокую чистоту шва и его аккуратность;
3. Для того чтобы изготовить нейтральный флюс для электрических приборов, отличающихся повышенными требованиями к точности (реле времени, выключатели, для соединения контактов мобильных телефонов, и т.д.) понадобится соединения канифоли с воздухом. Канифоль очень низкоактивна и её следует применять только на подготовленных металлах, предварительно очищенных и залуженных; Канифоль
4. Активированные флюсы – это бура и канифоль. В большинстве случаев она используется для водопроводных соединений и пайки медных труб. Главным отличием является тот факт, что бура плавится при температуре от 70 градусов, при этом, не выделяя абсолютно никаких вредных соединений. Это только одна разновидность; Бура
5. Еще для того, чтобы приготовить активированные флюсы можно использовать такой рецепт: смешиваем канифоль, анилин, добавляем немного ангидрида, салициловой кислоты и диэтиламина. Это неплохой вариант изготовления пайки для монтажных скреплений.

Общие советы по флюсам

Самодельный флюс для пайки – это не всегда выгодный вариант, иногда его действительно выгоднее купить, тем более, что в большинстве случаев цена позволяет, скажем, smd или bga. На данный момент более сотни отечественных компаний производят флюсы и смеси для пайки и сварки, среди которых мы можем посоветовать лти 120, Brazetec, harris, rma, sanha, welco (в среднем стоимость от 80 рублей).

Продажа осуществляется в любом магазине электрических приборов и рынке во все городах: Екатеринбурге, Минске, Москве, Новосибирске, Харькове, Челябинске Ростове-на-Дону.

Нужно отметить, что в любом случае во время процесса сварки или пайки выделяются газы, которые могут навредить организму, но если пользоваться профессиональными смесями это вред будет гораздо ниже, поэтому остановите свой выбор на известных марках.

Пайка алюминия с медью

О трудностях при пайке алюминия хорошо известно. Но следующим уровнем по сложности и трудности получения качественного и достаточно надежного соединения является пайка изделий из двух таких конфликтных и различных по своим свойствам металлов – алюминия и меди.

Этот процесс сложный, затратный, с большой вероятностью брака в работе. Но потребность в таких соединениях есть и, следовательно, такая технологическая операция становится необходимой в производственной или бытовой сфере.

Сразу предупреждение – стандартный флюс и припой, подходящий для пайки алюминия, неэффективен для такой же операции с медью. На практике приходится получать соединения из литых заготовок, листового материала, труб и проводов. Последний вариант полностью отрицается электриками, так как даже при отличном качестве пайки, надежности соединения и контакта – это место навсегда останется самым ненадежным и опасным в электропроводке из-за склонности к электрохимической коррозии. Вместо пайки лучше применять переходники и зажимы из металлов, которые не «конфликтуют» ни с алюминием, ни с медью. Но вернемся к пайке.

Преимущества:

• возможность осуществления сложного по технологии соединения;
• существование нескольких способов получения соединения деталей;
• получение работником ценного опыта при пайке технологически сложных соединений.

• для осуществления пайки необходимо наличие дополнительных, часто узкоспециализированных и дорогостоящих, материалов;
• специальные расходные материалы не так часто применяются – поэтому не являются распространенными и легкодоступными для их приобретения;
• с пайкой алюминий-медь справится только опытный мастер;
• в частном (бытовом) порядке такая пайка является трудноосуществимой;
• иногда требуется изготовление или подборка стальных переходных муфт; при использовании таких муфт возрастает количество применяемых расходников (для каждого металла нужен свой флюс и припой).

Трудности пайки:

• оба металла имеют оксидные поверхностные пленки;
• медь является более тугоплавкой, что часто служит причиной преждевременного прогорания легкоплавкого алюминия в процессе работы;
• металлы имеют различные коэффициенты линейного расширения.

Способы пайки

1. С использованием муфты

Этот способ основан на способности обоих металлов надежно и вполне качественно паяться со сталями. Именно к стальным переходным муфтам с разных сторон и припаивают стыкуемые заготовки.

2. С применением специальных припоев

Самый известный припой – Castolin192FBK – продается в виде прутка с сердечником из флюса. Это жидкоплавкий, низкотемпературный (380°С-430°С) припой с хорошими смачивающими свойствами на основе цинка и алюминия. Из-за низкой текучести он является отличным помощником для устранения больших трещин или отверстий.

3. Поверхностная пайка

Суть метода – увеличить площадь контакта соединяемых деталей с припоем, которая повысит прочность соединения на разрыв, излом, кручение. Сначала из алюминиевого края заготовки получают раструб (воронку), в который должна войти медная проволока или трубка. Края полученной воронки запаивают припоем, который, стекая, заполняет весь объем раструба. Таким образом, припой соединяет детали в единое изделие. Чем глубже воронка, тем больше поверхность соединения.

Инструмент, материалы

• Условия работы определяют выбор главного инструмента – паяльника или горелки.
• Припой. Он может быть специальным для непосредственной пайки алюминия с медью. При использовании муфт в работе понадобятся припои для каждого металла, подходящие для пайки их со сталью.
• Флюс, подходящий для используемого конкретного вида припоя.
• Муфта, если выбран данный вид соединения.
• Фиксирующие положение деталей инструменты и приспособления.
• Для поверхностной пайки – приспособление для возможности разделки раструба.

Технология пайки

• Подготовительный этап, подразумевающий разделку кромок или, по необходимости, изготовление воронки-раструба.
• Механическая обработка кромок заготовок или концов проводов и трубок с обезжириванием и удалением окислов.
• Фиксация деталей перед пайкой.
• Обработка места стыка флюсом.
• Непосредственно пайка. Если для соединения выбрана муфта, то пайка производится поочередно с двух сторон. После пайки с одной стороны муфты и остывания, выполняется соединение с другой стороны и другими расходными материалами.
• После работы дать остыть стыковому шву. Остатки флюса нужно снять после окончания работы и остывания стыка.
• Проверить качество полностью готового изделия. При отсутствии брака считать его годным к эксплуатации.

Полезные советы

• Нельзя допускать нагревания открытым огнем самого припоя в месте стыка.
• При пайке нагрев производится с разных сторон стыка с перерывами. Тепло от нагретого участка металла должно плавно перейти на сам стык.
• Начинайте прогревать с меди.
• Чем медленнее будет расти температура в месте пайки, тем выше вероятность получения качественного соединения.

Техника безопасности

• Работы производить с использованием вытяжки над местом пайки или хорошей вентиляции в рабочем помещении.
• Обязательно выполнять все требования по безопасному использованию электроприборов.
• Не нарушать правила пожарной безопасности, используя горячий инструмент и открытый огонь при пайке.
• Пользоваться специальными подставками для горячего инструмента.
• Удалить из рабочей зоны все лишние предметы и вещи, особенно легковоспламеняющиеся.

Флюсы для низкотемпературной пайки алюминия и его сплавов

Алифатические кислоты, аминикислоты

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 Al₂O₃ протекают следующие реакции:

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:

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. 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.

Флюсы

• Первая
• «
• 1
• 2
• 3
• 4
• 5
• »
• Последняя

Флюсы

Сегодня радиомонтажные работы невозможно производить без припоев для пайки. Значение флюсов также огромно. Они удаляют оксиды с поверхности и защищают ее от внешних воздействий. Рассмотрим некоторые материалы для пайки.

Припой для пайки алюминия и флюсы

Алюминий сам по себе является металлом, который достаточно трудно паять. Это объясняется низкой температурой плавления данного материала и образованием при нагревании оксидной пленки, препятствующей прочному соединению деталей.

Традиционные припой и канифоль неспособны обеспечить качественное взаимное проникновение двух материалов, поэтому для пайки алюминиевых деталей применяют специальные составы с содержанием цинка, меди и кремния. Цинк обеспечивает прочность и стойкость к коррозии алюминиевого соединения. Применяется также и специальный флюс для пайки алюминия. Он устойчив к высоким температурам и содержит хлориды калия, лития и цинка.

Существует припой для алюминия, который можно применять без дополнительных веществ. Обычно это продукт американского производства, состоящий из девяти сплавов. При проведении паяльных работ с изделиями из алюминия с помощью такого припоя канифоль обычно не требуется.

При плавке алюминия, независимо от наличия флюса, очень часто применяется алюминиевый припой. Обычно это сплав с высокой температурой плавления. Материал с содержанием алюминия 60% и более предназначен для соединения деталей из различных металлов и меди.

Флюс для пайки меди

При производстве паяльных работ с медными изделиями большое значение имеет прочность соединения. Поэтому, и паяльный флюс для меди должен отвечать ряду требований.

1. Равномерное распределение по рабочей поверхности при плавке.
2. Высокая вязкость и плотность.
3. Защита от оксидной пленки.
4. Обеспечение аккуратного шва.
5. Возможность дальнейшей очистки от грязи и пыли.

При пайке медных и латунных изделий применяются различные по консистенции материалы:

• жидкая канифоль.
• порошковые составы.
• флюс паста.

Канифоль создает качественную защитную пленку на шве. Для повышения устойчивости к коррозии добавляют натриевую соль, при этом получается высокоактивная смесь.

Паста является универсальным продуктом. Она используется для нанесения скрепляющих составов на обрабатываемую поверхность. С ее помощью можно паять изделия не только из меди, но и из латуни. Применяется паста также для литья, для работ с изделиями из нержавейки.

Торгово-производственная компания МЕГАОПТ располагает обширным спектром жидких, трубчатых и пастообразных составов для литья и плавки латуни, стали и других металлов. Некоторые наиболее популярные наименования:

• Безотмывочные составы. Это гелевая масса, наносящаяся специальными аппликаторами. Не содержит веществ, разрушающих металлы. Жидкие безотмывочные составы прекрасно подходят для изделий из латуни.
• Жидкая канифоль. Часто применяется для паяльных работ в бытовых условиях.
• Припой с флюсом. Все необходимые материалы уже включены в состав, подходит для плавки нержавейки. Может быть выполнен в трубчатом виде – проволоки, внутрь которой помещен сухое активное вещество.
• Высокоактивный флюс ВТС в виде пасты. Используется для работы с серебром, золотом, медью и их сплавами.
• Solins или ПОС-61. Оловянно-свинцовый сплав для работы с тонкими проводами.
• Спирто-канифольный (СКФ). Жидкий безотмывочный флюс, не загрязняющий паяльник. Спирто-канифольные составы применяются для печатных плат и других электронных компонентов.