Как паять медь с алюминием. Как паять алюминий мягким припоем

29.07.2023

Пайка алюминия в домашних условиях можно считать сложным занятием. Но при правильном подходе и соблюдении соответствующей технологии, выполнить ее вполне реально даже неопытному мастеру.

Проблемы часто возникают при использовании неподходящего флюса, например, для пайки стали или меди. Очень важно использовать специальный вещество для пайки алюминия, а также подходящий припой. В случае их применения, пайка алюминия не вызовет особых трудностей.

Особенности пайки алюминия

Пайка алюминия в домашних условиях может сопровождаться некоторыми трудностями, которые связаны с особыми характеристиками этого металла. В частности с тем, что поверхность алюминиевых деталей покрыта оксидной пленкой. Она препятствует процессу выполнению соединений из-за высокой температуры плавления, превышающей свойства чистого алюминия. Также оксидная пленка устойчива к воздействию агрессивной среды и активным химическим веществам. Из-за этого пленка препятствует соединению алюминиевых деталей и припоя.

Чтоб избежать подобных трудностей, стоит очищать поверхность изделий от пленки, что можно сделать с помощью абразивных материалов или применения флюса. Флюс состоит из сильнодействующих веществ, которые способны разрушить оксид.

Температура плавления алюминия, в отличие от оксида, намного ниже, примерно 660 градусов, что часто становится причиной осложнений. При перегреве алюминий может значительно потерять в прочности, деформироваться или полностью стать непригодным.

Следует избегать использования припоев, которые имеют в составе такие компоненты. Они плохо соединяются с алюминием, что становиться причиной создания некачественного соединения.

Лучше всего с алюминием взаимодействует цинк, который обладает хорошим свойством растворимости.

Методы пайки в домашних условиях

Существует несколько способов пайки, наиболее популярными являются методы с использованием паяльника и пайка алюминия газовой горелкой. Можно выделить три способа пайки деталей:

Пайка с канифолью применяется для соединения небольших алюминиевых деталей, проводов и кабелей. Для этого нужно зачистить рабочую область и покрыть канифолью. Затем прижать нагретым паяльником несколько раз. Для этих целей нужно использовать канифольный раствор в диэтиловом эфире.

Пайка выполняется без отрывания от рабочей области с последующим добавлением канифоли. Рекомендуется использовать паяльник с мощностью 50 Вт. Если толщина деталей и проволоки превышает 1 мм, следует увеличить мощность до 100 Вт, а более толстые предметы лучше заблаговременно прогревать.

Данный способ наиболее широко применяется в электротехнических работах и пайке автомобильных деталей. Перед выполнением работ детали нужно залужить. Это позволяет соединять детали с другими сплавами и металлами. В данном случае происходит пайка алюминия оловом или припоем с содержанием цинка и кадмия. Это позволяет выполнять соединения при температуре 400 градусов, что не влияет на физические свойства алюминия.

Припой необходим при использовании практически всех методов пайки, будь то использование паяльника или горелки.
Электрохимический метод предусматривает создание гальванического покрытия, которое выполняется с помощью специальной установки или ручным способом. Для этого нужно на зачищенную поверхность нанести раствор медного купороса. После этой процедуры на детали воздействуют отрицательным электрическим полюсом.

Материалы и инструменты

Для выполнения пайки алюминия следует иметь различные материалы и инструменты, к которым относят нагревательные инструменты, припои и флюсы.

Наиболее часто в качестве нагревательного инструмента используют электропаяльник. Его можно считать универсальным инструментом, который легко использовать в домашних условиях. Но с его помощью можно проводить ремонт предметов только небольших размеров, обычно трубок небольшого диаметра, проволоки и кабелей, а также небольших электроприборов. Его можно использовать в дома в проветриваемом помещении, так ка он не требует особых условий и много пространства.

Большие предметы следует паять с помощью газовой горелки, работающий на аргоне, пропане или бутане. В домашних условиях можно также использовать паяльную лампу.
При использовании горелок стоит строго контролировать подачу пламени, которое должно характеризоваться сохранением баланса газа и кислорода. При проведении работ, пламя должно быть ярко-синим. Любые изменения цвета могут свидетельствовать об излишнем количестве кислорода.
Припои для пайки алюминия
Пайка алюминия припоем очень сложное занятие. Поэтому выбор припоя важен для создания качественного шва и прочного соединения. При использовании обычного паяльника нужно подбирать припой из металла, имеющего низкую температуру плавления. Наиболее распространенные сплавы это:
цинково-оловянный;
висмутово-оловянный;
медно-оловянный.

Эти виды очень часто называют радиолюбительскими. Они имеют низкую температуру плавления, что очень важно для сохранения алюминия в первоначальном состоянии без изменения структуры и физических свойств. Стоимость таких припоев низкая, поэтому их приобретение становиться доступным для домашних мастеров.
Но их использование имеет ряд минусов и ограниченную сферу применения. Так, соединение предметов с помощью таких припоем не отличается высокой прочностью и надежностью. Поэтому они применяются практически исключительно при ремонте электрооборудования, в том числе соединения проводов и кабелей.
При ремонте крупногабаритным алюминиевых предметов с помощью таких припоев соединение быстро потеряет прочность и разрушиться. В таких случаях лучше использовать тугоплавкий припой, в состав которого входит цинк и олово.
Но для создания прочных соединений следует применять тугоплавкие припои, имеющие в составе алюминий, медь и кремний. Благодаря наличию алюминия в составе, припой хорошо растворяется в структуре ремонтированного предмета.

Использовать такого припоя при работе с паяльником невозможно, так как их температура плавления составляет порядка 600 градусов. Поэтому для работы с ними нужно иметь газовую горелку.
Следует отметить, что при пайке с помощью газовой горелки металл заготовки не расплавляется, произйдет плавление только припоя.
При пайке алюминия нужно использовать специальные флюсы, так как не каждый флюс активен по отношению к алюминию. Наиболее подходящими считаются вещества на основе фторборатора аммония и триэтаноламина. Большинство специальных флюсов помечены специальной маркировкой, которая указывает на возможность их применения при пайке алюминия.
В случае необходимости работы при высоких температурах следует обратить внимание на смеси, содержащие хлористый калий, который составляет половину; хлорида калия; фторита натрия и хлористого цинка. Подобный состав позволяет создать наиболее оптимальные условия при высокотемпературных работах.
Пошаговая инструкция
Технология пайки зависит от способа выполнения работ. Но подготовительный этап практически идентичен во всех случаях. Начинать работу следует со следующих операций:
обезжиривание поверхности заготовки с помощью растворителя, например, бензина или ацетона;
зачистка оксидной пленки, которую можно выполнить с помощью металлической щетки, наждачной бумаги или другого абразивного материала.

Затем следует подогреть место паяльных работ. В зависимости от размеров предмета можно сделать это с помощью паяльника или горелки. При этом следует соблюдать несколько рекомендаций:
Не рекомендуется перегревать поверхность — это может привести к расплавлению алюминия. Контроль нагрева можно проводить с помощью припоя, если он при касании к заготовке начинает плавиться, то это значит, что температура нагрева оптимальна и последующий нагрев стоит прекратить.
Не нужно использовать дополнительное насыщение кислородом, что может привести к химической реакции с алюминием и созданию оксидной пленки.

Выполнение паяльных работ стоит проводить в зависимости от типа нагревательного предмета. При использовании газовой горелки нужно приложить припой с флюсом к рабочей поверхности с последующим его нагревом.
Очень важно полностью расплавить припой, но не перегреть заготовку. С паяльником сделать это проще, но выполнить большой объем работ в таком случае затруднительно.

Посредством контроля скорости движения припоя и температуры воздействия можно создавать шов, желаемый толщины и структуры. Для повышения качества работы рекомендуется предварительное лужение места обработки и обработка антикоррозийным средством.

Алюминий отличается высокой прочностью, является хорошим проводником тепла и электричества. Он отличается небольшим удельным весом, удобен для обработки, безопасен с точки зрения экологии. Однако все эти положительные качества создают почти непреодолимые препятствия при решении задачи, как паять алюминий в домашних условиях паяльником. Традиционными способами это сделать нельзя, поэтому приходится пользоваться специальными методами сварки и оптимально подобранными материалами.

Технические трудности пайки изделий и деталей из алюминия

Паять алюминиевые конструкции и другие элементы всегда достаточно сложно, особенно, если это выполняется дома начинающими мастерами, не до конца изучившими процесс. В основном такая пайка выполняется промышленными способами на специальном оборудовании. Тем не менее, вполне возможно создать наиболее подходящие условия для сваривания деталей изготовленных из алюминия.

Для достижения этой цели необходимо обязательно разрешить несколько проблем технического характера:

Больше всего неприятностей при пайке доставляет окисление в виде пленки, возникающей на поверхности в результате контакта алюминия и воздуха. Даже если металл подготовлен, налет на нем образуется практически сразу же после этого. Подобное пленочное покрытие создает препятствия соединительному процессу и добавляет множество проблем в процессе лужения и спаивания. В данной ситуации обычные типы совершенно не годятся, поскольку они не дают гарантии качественного соединения. Пленка удаляется или физико-механическим путем, или с помощью сильнодействующих химических веществ.
Следует учесть и высокие показатели температуры, при которой алюминий начинает плавиться. Максимально она достигает 600 0 С. Возникает разница температур между спаиваемым металлом и его пленкой, вызывающая сложности в процессе паек.
Из-за температурного режима, алюминий в процессе разогрева начинает заметно терять свою прочность. Этот момент наступает уже при нагреве свариваемого материала до 250-300 градусов. Некоторые алюминиевые сплавы содержат компоненты, температура плавления которых имеет различия с основным металлом.
Слабое взаимодействие алюминия с традиционными видами припоев, состоящих, преимущественно, из олова, кадмия и других элементов. Это приводит к недостаточным прочностным характеристикам и надежности создаваемых швов. Проблема как спаять, решается посредством специальных припоев, содержащих цинк, который, в свою очередь, отлично контактирует с алюминием и проникает в него. Происходит сцепление, выходящее на молекулярный уровень, обеспечивая необходимую прочность соединения.

Подготовка к пайке алюминиевых деталей

Большое значение придается подготовке алюминия к предстоящей пайке.

Для этого существует несколько способов, обеспечивающих надежность соединения:

Участок соединения предварительно обезжиривается и обрабатывается канифолью. После того как вещество нанесено на поверхность, сюда же укладывается наждачная шкурка. Далее нужно включить мощный паяльник и плотно прижать им наждачку к поверхности.
После этого поверхность затирается и шлифуется, а само место соединения одновременно подвергается лужению. На подготовленную поверхность устанавливается алюминиевая деталь, которую можно припаивать уже по обычной схеме. При необходимости, канифоль может быть заменена маслом, используемым в швейных машинах.
Во втором варианте в канифоль добавляется металлическая стружка, после чего полученная смесь наносится на поверхность места будущего соединения. Жало паяльника нужно хорошо разогреть и залудить, а затем натирать им всю рабочую поверхность спаиваемых деталей до тех пор, пока не расплавится стружка. Одновременно сюда же добавляется припой. В этом случае происходит снятие окиси механическим путем, а припой тут же попадает на поверхность и защищает ее от повторного появления оксидной пленки.
Третий способ заключается в предварительной очистке поверхности. Для этой цели используется медь, посредством которой удаляется оксидная пленка. Данный метод относится к наиболее сложным, поскольку омеднение поверхности должно выполняться в специальной ванночке.

Выбор припоя и флюса для алюминия

Припои на основе олова и свинца могут использоваться для сваривания проводов, элементов и деталей из алюминия при условии их тщательной очистки. Такая пайка должна осуществляться с использованием специальных флюсовых растворов, состоящих из высокоактивных веществ. Однако, такие соединения обладают недостаточной прочностью по причине слабого взаимодействия алюминиевых изделий с оловом и свинцом, склонности к образованию коррозии. Поэтому в виде антикоррозийного покрытия поверхностей из этого металла применяются специальные составы.

К числу таких составов относятся припои с содержанием меди, цинка, алюминия и кремния. Они производятся как в нашей стране, так и за рубежом. Среди отечественных марок наибольшее распространение получил ЦОП-40, содержание которого составляет 40% цинка и 60% олова, а также соединение 34А с алюминием (66%), медью (28%) и кремнием (6%). Содержание цинка оказывает влияние не только на прочность алюминиевых контактов, но и на их устойчивость к коррозии.

Из всех известных припоев минимальной температурой, при которой они начинают плавиться, обладают составы на оловянно-свинцовой основе. Наивысшая температура плавления принадлежит соединениям с алюминиево-кремниевой структурой, а также с алюминием, медью и кремнием. Подобные виды припоев в первом случае расплавляются при достижении температуры 590-600 градусов, а во втором - при 530-550 градусов. Они выбираются для каждого конкретного случая, когда соединяются детали с крупными габаритами, с хорошим теплоотводом или тугоплавкие алюминиевые соединения.

Технологические процессы неразрывно связаны со специальными видами флюсов, применяемых для более качественного взаимодействия всех компонентов сварки.

Подбор наиболее подходящего материала считается довольно сложным мероприятием. Это особенно важно, когда в рабочем процессе используется припой на оловянно свинцовой основе. В структуру таких флюсов включены элементы, формирующие его повышенную активность при взаимодействии с алюминием. Среди них можно отметить триэтаноламин, фторборат аммония, фторборат цинка и другие аналогичные составляющие.

Одним из наиболее популярных флюсовых веществ российского производства считается вещество марки Ф64, отличающееся высокой активностью. Качество данного соединения позволяет припаять металлические детали из алюминия, не снимая тугоплавкое оксидное покрытие, расположенное на поверхности.

Спаивание компонентов из алюминия

Порядок действий и технический процесс сваривания алюминия точно такой же, как и для других видов цветных металлов.

Среди домашних мастеров чаще всего используются следующие два варианта:

Высокотемпературная пайка, используемая для сваривания элементов с крупными размерами. В эту категорию входят алюминиевые конструкции с толстыми стенками и увеличенной массой, для разогрева которых требуется температура 550-650 0 С.
Пайка при пониженных температурах, составляющих 250-300 0 С, которой вполне хватает для монтажа проводов радиоэлектронной аппаратуры и сваривания мелких предметов, используемых в повседневной жизни. В таком же режиме соединяются и алюминиевые провода в любой электросети.

Соединения в режиме высоких температур происходит с использованием специальных нагревательных элементов. Одним из них является горелка, для работы которой требуется газ в виде пропана или бутана. Если же такая горелка отсутствует, домашние мастера пользуются различными типами паяльных ламп. Сваривание при высокой температуре требует постоянного контроля над степенью нагрева поверхностей соединяемых деталей. Для этого в небольшом количестве берется один из тугоплавких припоев, и после того как он начнет плавиться, можно говорить о достижении нужной температуры. В этом случае разогрев детали прекращается, иначе она просто расплавится и разрушится.

Спаивание при пониженной температуре осуществляется электропаяльником на 100-200 Вт. Мощность паяльника зависит от величины соединяемых компонентов: чем больше деталь, тем более производительный паяльник потребуется для того, чтобы ее разогреть. Проводники легко соединяются паяльником мощностью 50 Вт.

Независимо от температурного режима, соединения выполняются одинаково, а все действия выполняются в следующем порядке:

Место будущего соединения деталей или кабелей обрабатывается механическим способом. Для этого используются любые чистящие средства, ослабляющие окислительный налет, обеспечивая более полное взаимодействие с флюсовым веществом.
Место соединения требуется обезжирить ацетоном, бензином, спиртом и другими органическими растворителями.
Перед тем как паять алюминий паяльником или горелкой в домашних условиях, детали прочно фиксируются в наиболее удобном положении.
Нанесение флюса осуществляется на подготовленную плоскость. Если вещество применяется в жидком виде, то оно наносится кисточкой.
Точка соединения разогревается с помощью электрического паяльника достаточной мощности или газовой горелкой. Далее сюда же наносится расплавленный припой и распределяется ровным слоем.
Металлические поверхности соединяются и фиксируются в нужном положении.
После остывания припоя и схватывания деталей, место соединения промывается проточной водой. Остатки флюса вымываются и в дальнейшем не вызывают коррозию.

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*

Этапы залуживания
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.

Марка или номер флюса	Состав флюса, %	Температурный интервал активности,°С	Примечание
1	4-7 борофтористого аммония; 4-7 борофтористого кадмия; эпоксидная смола остальное	<450	Для пайки алюминия и сплава Al - 2 % Mg(АМг2). Высокая коррозионная стойкость
Ф59А	10±0,5 фторобората кадмия; 2,5±0,5 фторбората цинка; 5±0,5 фторбората аммония; 82±1 триэтаноламина	150-320	Для пайки алюминия или сплава АМц с медью и сталью припоями на основе: Sn - Zn, Zn -Cd
Ф61А	10 фторбората цинка; 8 фторбората аммония; 82 триэтаноламина	150-320	Для пайки алюминия, бериллиевой бронзы, оцинкованного железа, меди припоями на основе Sn - Zn, Zn - Cd
Ф54А	10 фторбората кадмия; 8 фторбората аммония; 82 триэтаноламина	150-320
3	7 бромида висмута; 47,9 уксусной кислоты; 55,1 олеиновой кислоты	<380	Для лужения в жидком олове более активен, чем флюс Ф54А
4		<350	Для лужения алюминиевых сплавов слабокорро-зионно-активен
5	1,5 триэтаноламина; 4 салициловой кислоты; 94,5 этилового спирта	150-320	Для пайки алюминия с медью, бериллиевой бронзой, оцинкованным железом припоями на основе Sn -Zn и Zn -Cd
6	30 г иодида лития; 200 мл олеиновой кислоты	<450	Для пайки алюминия
7	4,2-10 иодида титана; 16,8-22 канифоли; капроновая кислота - остальное	<450
8		<450
9	10-15 тетрафторбората цинка; триэтаноламин остальное	≥350	Для пайки алюминиевых проводов с изоляцией (повышает ее стабильность) Для пайки алюминия
10	7,5 фторгидрата анилина; 92,5 канифоли	<250
11	83 триэтаноламина; 9 фтор-бората кадмия; 7 кислого фтористого аммония; 1 канифоли	> 150

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).

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.
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.
При нагревании слизь расплавляется и закрывает отверстие в кастрюле.
В то же время паяльник не нужен.

Алюминий относится к металлам, плохо поддающимся пайке. Это обусловлено его склонностью к образованию на поверхности изделий прочной плёнки окисла, препятствующей смачиванию детали расплавленным припоем.

Одна только механическая зачистка поверхности не помогает, так как новый окисел образуется мгновенно после снятия старого. По этой причине, для пайки алюминия применяют специальные флюсы и соблюдают особую технологию.

Обычно пайка алюминия применяется в тех случаях, когда соединяемые детали достаточно малы и применение аргоновой сварки невозможно, либо она отсутствует. Один из примеров применения пайки – соединение электрических проводов из разных материалов.

Нередко на практике приходится производить соединение медных и алюминиевых проводов. Выполнять такие соединения скруткой нельзя, так как эта пара металлов образует очаг электрохимической коррозии . В этом случае, отличным вариантом соединения может служить пайка алюминия с медью.

Такую операцию можно выполнить обыкновенным мягким свинцово-оловянным припоем, но при этом следует использовать специальный флюс для пайки алюминия. Процедура должна выполняться в следующей последовательности:

Полученное таким образом соединение можно смело заделывать в стену, прослужит оно очень долго.

Снятие оксидной пленки

Обычно при наличии хорошего флюса, специально предназначенного для пайки алюминия, применение каких-либо особых ухищрений не требуется, достаточно произвести механическую зачистку и смочить паяемую поверхность флюсом.

Также возможно применение алюминия. Используют соляную кислоту, в которой растворен цинк (паяльная кислота), применяют также флюсы на основе ортофосфорной кислоты.

Но если такой флюс отсутствует или в силу плохого качества не обеспечивает пайку, можно пойти другим путём. Есть несколько способов удаления окисной плёнки для успешного лужения заготовки.

В канифоли

Алюминиевый провод или другую деталь можно освободить от окисной плёнки, погрузив её в . Для этого можно либо расплавить её, либо приготовить спиртовой раствор.

Погрузив деталь в канифоль, острым ножом нужно соскоблить плёнку окисла. Слой канифоли препятствует доступу воздуха и образованию нового окисла. После этого деталь можно залудить, используя разогретый паяльник с припоем.

Абразивным порошком

При отсутствии флюса и канифоли пайку алюминия можно произвести следующим образом. Готовится паста, состоящая из порошка абразива и трансформаторного масла.

В качестве абразива можно также использовать мелкие металлические опилки. Заготовка покрывается данным составом, после чего натирается горячим паяльником с припоем.

В результате этого зёрна абразива или металлической стружки снимают плёнку, а поверхность тут же, без доступа воздуха смачивается припоем. После лужения изделие можно легко запаять.

Химический способ очистки

По сути, этот способ является не чем иным, как обмеднением алюминиевой поверхности. Выполняется он следующим образом.

Ту часть алюминиевой заготовки, которую предстоит покрыть слоем меди, смачивают раствором медного купороса. Затем берут источник постоянного тока, напряжением 4,5 вольта.

Это может быть батарейка или аккумулятор. Алюминиевую деталь соединяют с минусовым выводом источника питания. К плюсовой клемме присоединяют медный провод, конец которого запутывают в щетине зубной щётки.

В результате гальванической реакции поверхность алюминия покрывается тонким слоем меди, что позволяет её паять, как если бы это была медная деталь.

Разогрев детали

При пайке достаточно массивных деталей, мощности обычного электрического паяльника может не хватить, чтобы нагерть заготовку до нужной температуры.

Можно воспользоваться для разогрева алюминия в домашних условиях газовой горелкой. Для этой цели лучше использовать портативную горелку, питающуюся от маленького газового баллончика. При этом работать нужно очень аккуратно. Недопустимо перегреть основной металл до состояния, когда он начнёт плавиться.

Можно также применить комбинированный метод нагрева. Например, массивную алюминиевую деталь поместить на конфорку кухонной газовой плиты и зажечь малый огонь. В месте пайки можно орудовать электрическим паяльником.

Всё сказанное о способах пайки алюминия относится к различным сплавам на основе этого металла. Несколько обособлена только тема пайки силумина. Этот материал является сплавом алюминия, содержащим кремний (грубо говоря, песок).

Пайка этого сплава доставляет особые трудности. Попытки спаять силумин часто терпят неудачи.

Даже после, казалось бы, удачной пайки, оказывается, что соединение не обладает нужной прочностью и может разрушиться. Специалисты не советуют паять этот материал. Лучший способ соединения этого сплава – аргонодуговая сварка.

Высокотемпературный процесс

Промышленные способы алюминиевой пайки отличаются применением более твёрдых припоев, содержащих алюминий. Для применения такой технологии требуется заводское оборудование и наличие специальных флюсов.

Так, нагрев и пайка заготовок производится в специальных печах туннельного типа. Процесс пайки осуществляется в среде инертных газов при температуре, достигающей 600 ℃. Эта технология применяется при изготовлении алюминиевых радиаторов и теплообменников современных автомобилей.

Алюминий – материал, плохо поддающийся пайке. Но, несмотря на это, ее вполне можно сделать и в домашних условиях. Конечно, для этого не подойдет обычный припой или флюс, рекомендуется использовать специализированн ые марки. В этой статье будет рассказано о том, как паять алюминий, и что для этого может понадобиться. Но сначала давайте разберемся, для каких целей проводится такая процедура.

Для чего может применяться пайка?

Пайка алюминия применяется, когда необходимо отремонтировать какую-то деталь, сделанную из этого материала или из сплавов, содержащих этот металл. Это могут быть и бытовые предметы, и запчасти автомобиля, и просто провода. Пайка во многих случаях проще и эффективнее сварки, особенно если дело касается мелких элементов. К тому же она не деформирует материал в результате его перегрева.

Чтобы успешно соединить все элементы паяльником, потребуется следующее:

Горелка для разогрева концов проводов.

Мощный паяльник.

Припой и флюс.

Стальная щетка для очистки верхнего слоя элементов.

Респиратор и защитная маска.

Перчатки.

С таким набором можно безопасно и быстро произвести спайку любых элементов из прочного материала.

Припой и флюс, необходимые для работы

Для пайки алюминиевых деталей можно использовать припои, состоящие из висмута и олова, можно использовать и олово с цинком. Хотя в некоторых случаях можно применить и ПОС-40 и 60. В последнем случае будет сложно добиться большой прочности. Но главное при этом – как паять, а не чем.

Чтобы залудить деталь, можно применять самые разнообразные материалы, вплоть до аспирина. Но лучше всё делать правильно и использовать материалы, предназначенные для пайки, а именно - флюс. Лучше всего подходят такие марки, как Ф34, Ф64, ФИМ или ФТБф. Чем качественней флюс, тем проще пройдет весь процесс.

Паяльник для алюминиевых деталей

Чтобы соединить такой прочный материал, понадобится паяльник большой мощности, порядка 100-200 Вт. Для небольших проводов достаточно 60-100 Вт.

Стоит учитывать, что слишком мощный прибор может расплавить металл и нарушить его структуру.

В большинстве случаев мощность зависит от того, что именно необходимо паять. Теперь давайте рассмотрим, как паять алюминий, а главное, какие подготовительные меры могут потребоваться для этого.

Подготовительные меры

Перед началом необходимо правильно подготовить, то есть зачистить место соединения. Для этого с поверхности провода удаляется окисная пленка. Такое обезжиривание можно произвести с помощью бензина или ацетона, подойдет и любой другой растворитель.

Поверхность можно обработать шкуркой. Окисная пленка восстановится практически сразу же - это особенность алюминия. Но новая пленка будет значительно тоньше первоначальной, и с ней можно уже работать паяльником.

Метод пайки

Элемент или провод, который необходимо соединить, обрабатывается флюсом. Затем он нагревается при помощи паяльника. Делать это следует осторожно, не перегревая металл, не допускается его плавление. Поэтому рекомендуется применять нагревательный прибор с контролем температуры. Вообще такой метод мало чем отличается от обычной пайки.

В качестве припоя можно использовать олово. Особенно если под рукой нет специального. Припой плавится и равномерно распределяется на алюминиевой поверхности, после чего необходимые элементы соединяются. Кабеля или детали из алюминия, которые требуется соединить, должны крепко прижиматься друг к другу луженой поверхностью. Соединение, сделанное таким образом, будет очень прочным при условии, что всё проделано правильно.

Чтобы упростить процесс соединения двух алюминиевых концов, можно воспользоваться паяльной лампой, нагревая с её помощью концы. Таким образом припой будет легче ложиться. Главное при этом не перегреть металл слишком сильно. Стоит учесть, что во время нагрева концов нагревается весь элемент или провод, поэтому его лучше не держать руками - можно использовать для этого плоскогубцы.

Важно работать в хорошо проветриваемом помещении, так как пары от флюса и припоя ядовиты и вредны для здоровья человека. Рекомендуется все работы проводить в респираторе и защитной маске, руки можно защитить с помощью плотных перчаток. Также крайне важно, чтобы поблизости на всякий случай располагался огнетушитель.