Пайка алюминия – сложности и методы их решения, необходимые материалы, инструкция

Лопнула алюминиевая емкость – решил заделать трещину пайкой. Сначала попробовал обычным способом – не получилось из-за поверхностной окисной пленки. Тогда применил специальный флюс и припой – в результате посуда стала как новая. В этом посте решил рассказать, как выполняется пайка алюминия, какие сложности при этом возникают, какие методы применяются для их устранения, как следует подготовить поверхность и какие материалы понадобятся.

Пайка алюминия – сложности, методы их решения

Тем, кто собирается запаять какие-нибудь изделия из алюминия или дюралюминия, следует знать, что главным препятствием при этом станет окисная поверхностная пленка. Такова особенность этого вещества – как только металл очищается от нее, тут же происходит окисление и снова образуется защитное покрытие.

Благодаря этому алюминиевые предметы не подвергаются обычной коррозии и проявляются долговечность. Трудность же для процесса пайки заключается в том, что, несмотря на относительно низкую температуру плавления самого металла или сплава (500-660℃), оксидная пленка переходит в жидкое агрегатное состояние при значительно более высокой температуре (свыше 2000 ℃).

Именно поэтому залудить такую поверхность, а значит, и припаять к ней обычным способом просто не получится. Однако это не единственная сложность – на пути пайки дюралевых изделий есть еще ряд трудностей:

• Необходимость предварительной очистки поверхности от оксидного наслоения. Как уже говорил, сделать это не так-то просто. Потребуется применять специальный флюс.
  

• Потеря прочности сплава из-за термообработки. Уже при нагреве до 250 ℃ алюминиевая деталь начинает терять прочность. В результате конструкция может потерять несущую способность. 
  
• Слабое сцепление деталей при пайке традиционным припоем на основе олова. Приходится применять специальный состав на базе цинка.
  

Прежде чем начать паять алюминий требуется удалить поверхностную окисную пленку – так как именно она и есть главное препятствие для выполнения процедуры. Решается задача 3-мя путями:

1. Электрохимическим. На поверхность с помощью электролиза осаждается цинк или медь. После этого заготовка легко поддается пайке оловом. 
   
2. Масляной пленкой. Перед зачисткой оксидного покрытия на деталь наносится масло. Благодаря ему после обработки наждачкой металл не окисляется – что способствует последующей пайке обычным припоем. 
   
3. Специальным флюсом. Обработка способствует снятию оксидной пленки и лучшему взаимодействию припоя с массой заготовки.
   

Подготовка

Для того чтобы получить надежное соединение, требуется предварительно подготовить стыкуемые поверхности. Рекомендую действовать по следующей инструкции:

• Сначала места стыка очищаются и обезжириваются. 
  
• Далее на них наносится канифоль. 
  
• После этого к поверхности прижимается наждачка. 
  
• Далее по ней требуется провести разогретым жалом паяльника. 
  
• Затем производится снятие оксидной пленки, и последующее лужение – процедуры по возможности выполняются одна за другой, без паузы. 
  
• После обработки детали стыкуются и припаиваются.
  

Вместо канифоли допускается использовать швейное масло.

Чтобы удалить покрытие и начать паять алюминий, в домашних условиях также можно применить паяльник с измельченной железной стружкой. Суть метода сводится к следующим действиям:

1. Канифоль смешивается со стружкой и наносится на место стыковки. 
   
2. Далее паяльное жало сильно разогревается и залуживается. 
   
3. После этого им натирается поверхность. 
   
4. Когда стружка начнет расплавляться, в зону контакта добавляется припой.
   

Таким способом удается одновременно содрать оксидную пленку и залудить поверхность.

Материалы

В спайке алюминиевых деталей применяются 2 типа материалов:

1. Флюс. 
   
2. Припой.
   

Разберем детально разновидности и их особенности.

Флюс

Главная задача флюса – создание защитного покрытия в ходе термообработки, чтобы не допустить окисления очищенного металла. Применяются следующие виды:

• Канифоль.
  

Это наиболее распространенный и привычный в паяльном процессе вид флюса. В качестве действующего вещества выступает колофонская камедь.

Однако чтобы полноценно ее использовать на поверхности алюминия, потребуется создать бескислородную атмосферу. Тем не менее, соединение с ее помощью сделать все же можно, но прочность будет минимальной.

• Порошковые составы.
  

Флюс в виде порошка применяется при термообработке газовой горелкой. При этом чтобы не понизить прочность стыка, не рекомендую примешивать к газу кислород.

Наиболее распространены такие составы:

• Ф-34А. Включает активные компоненты на базе калия, лития, натрия и цинка. Применяется совместно с припоем, разбавляется в воде, способен впитывать и отдавать воду.
  

• Ацетилсалициловая кислота. Это обычный аспирин в виде таблеток. При применении следует соблюдать осторожность, ввиду выделения агрессивных паров. 
  
• Бура. Состав с температурой плавления 700 ℃. Характеризуется доступностью. После пайки поверхность требуется промыть раствором лимонной кислоты. 
  
• Паяльный жир. В основе лежит парафин, цинк, хлорид аммония. Применяется на предварительно прогретые поверхности.
  

При выборе средства советую учесть не только его плюсы и минусы, но и условия применения.

• Жидкие средства.
  

Флюс в виде жидкости удобен для нанесения – его следует наносить непосредственно на область контакта. Наиболее доступны такие варианты:

1. Ф-61. Самый распространенный флюс для работы с алюминием. Применяется при нагреве не выше 250 ℃. 
   
2. Ф-64. Обладает хорошим разрушающим действием на оксидное покрытие. Рекомендуется при спайке деталей с большой зоной контакта. Применяется также для других металлов. 
   
3. Кастолин. Подходит для термообработки при температуре около 160 ℃.
   

Могут применяться и другие средства – главное, чтобы в описании была пометка «для алюминия».

Припой

Для того чтобы запаять алюминий в домашних условиях, требуется специальный припой. Чаще всего применяются такие составы:

• HTS-2000. Припой в виде стрежней. Рекомендуется использовать совместно с флюсом. Качество стыка минимальное. 
  
• Castolin. Пригоден для заделки незначительных пробоин, отверстий и трещин. 
  
• Aluminium. Прутки для работы при нагреве свыше 600 ℃. 
  
• ЦОП-40. Высокоэффективный состав на базе цинка и олова. Характеризуется формированием надежного стыка. 
  
• SUPER A+. Отечественный аналог продукта HTS-2000.
  

Видео-пример пайки алюминиевых изделий:

• ПОС-61. Проверенное временем средство для работы с тонкостенными деталями. 
  
• Марка А. Надежный состав на базе олова, цинка и меди. Применяется при нагреве в 425 ℃. 
  
• 34А. Материал для пайки в печи, с горелкой или в расплавленных алюминиевых солях.
  

Если вы хотите добиться наилучшей прочности и качества стыка, проводите процесс пайки в печи.

Инструкция

Пайка алюминиевых деталей в стандартном случае производится таким образом:

1. Для начала места контакта зачищаются и предварительно обрабатываются по методу, который я уже приводил выше. 
   
2. Далее поверхность обезжиривается органическим растворителем. 
   
3. Детали закрепляются в неподвижном состоянии доступными способами. 
   
4. После этого на подготовленное место наносится флюс. 
   
5. Место разогревается горелкой или паяльником. 
   
6. На него расплавляется и равномерно наносится припой. 
   
7. Далее детали соединяются обработанными местами и фиксируются.
   

После остывания, стык промывается от остатков рабочих материалов.

Видео-советы по пайке алюминия:

Коротко о главном

Главная сложность пайки алюминия заключается в быстро образовываемой оксидной пленке после зачистки поверхности. Помимо этого, возникает ряд других трудностей – необходимость применения специального флюса, возможность ослабления детали при термообработке, слабая сцепка при использовании олова. Чтобы снять окисное покрытие, применяется электрохимический метод, масляная пленка, особый флюс.

Непосредственно перед началом спайки поверхности контакта подготавливаются – очищаются от оксидной пленки и залуживаются. В самом процессе применяются 2 типа материалов:

• Флюс. 
  
• Припой.
  

Чтобы создать надежное и прочное соединение, требуется правильно подобрать инструменты, расходники и действовать строго по инструкции.