При нагревании следите за тем, чтобы соединяемые детали не расплавились. Для этого как можно чаще прикасайтесь к поверхности деталей, чтобы проверить, не начали ли они плавиться. Это признак того, что рабочая температура достигнута.
Пайка алюминия в домашних условиях
Алюминий — это металл, который активно окисляется на воздухе и образует на своей поверхности тугоплавкий и химически стойкий оксидный слой. Кроме того, температура плавления алюминия составляет всего 660 градусов, и нагрев его выше 300 градусов снижает прочность детали.
Поэтому для сварки алюминия необходимо использовать специальные химически стойкие флюсы и сварочное оборудование с низкой температурой плавления. Существуют также методы сварки без флюса. Эти методы описаны в следующей статье.
Очень важно, чтобы алюминий был чистым, поэтому обезжирьте место будущей сварки любым растворителем или бензином.
Перед сваркой обязательно очистите алюминиевый профиль наждачной бумагой или металлической щеткой. Целью шлифовки является не удаление оксидного слоя, а придание поверхности шероховатости, что увеличит площадь контакта будущего места сварки. Это положительно скажется на прочности соединения. При травлении с поверхности металла удаляется оксидный слой, и почти сразу же под воздействием кислорода воздуха образуется новый оксидный слой. Однако новый оксидный слой тоньше старого оксидного слоя, поэтому его легче удалить.
Классическая пайка с флюсом
Нагрейте заготовку до необходимой температуры обработки 250-300 градусов. Это можно сделать с помощью пропановой газовой горелки или обычной электрической духовки. Если деталь большая и требуется локальный нагрев, помните, что нагретая область будет быстро остывать из-за высокой теплопроводности алюминия.
Чтобы разрушить оксидный слой на поверхности алюминия, используйте специальный флюс. Подходящий флюс F-59A, F-61A, F-64 или маркированный как предназначенный для сварки алюминия.
Нанесите флюс на алюминий и начинайте лить.
Существуют специальные сварочные сплавы для алюминия, например, ZTF (сварка цинк-олово-олово) или A250, который мы используем для жести. Нанесите клей на место сварки. Если деталь достаточно горячая, припой должен расплавиться при контакте с алюминием и образовать небольшой серый слой. Если нет, продолжайте нагревать деталь, пока припой не расплавится.
После пайки припаяйте обычным припоем, например, PIC 30, 40 или PIC 60.
Пайка с использованием припоев со специальным флюсовым сердечником
Для сварки алюминия существуют специальные стержни, состоящие из клейкого материала и флюсового сердечника. На сайте Ali Express вы найдете, например, высококачественный клей CASTOLIN 192FBK или различные клеи от китайских производителей. На официальном сайте производителя CASTOLIN также размещена информация о том, что флюс в составе этих клеев не обладает коррозионным эффектом и в большинстве случаев может оставаться в соединении.
Алгоритм действий пайки
Нагрейте алюминиевые детали в месте их соединения. Важно, чтобы сами детали не расплавились, поэтому необходимо контролировать их температуру. Это можно легко сделать с помощью сварочного прута. Для этого регулярно проводите сварочной проволокой вдоль шва. Когда сварной шов начинает плавиться на нагретых деталях, это признак того, что достигнута нужная температура.
Нагрев может занять от трех до пяти минут. Если вы нагреете сварной шов до температуры плавления, но не нагреете алюминиевые детали, сварной шов не прилипнет к ним.
В любом случае не нагревайте сам шов, так как температура его плавления намного ниже температуры плавления алюминия.
Техника довольно проста, и если температура сварки правильная, то соединение будет хорошего качества.
Особенности процесса
Трудности при сварке алюминия с использованием обычных сплавов и флюсов обусловлены рядом факторов, в основном связанных со свойствами металла. В основном это связано с наличием на поверхности алюминиевых деталей оксидной пленки, которая имеет высокую температуру плавления и отличную химическую стойкость. Эта пленка предотвращает сцепление между основным металлом и сварочным материалом во время сварки.
Перед сваркой изделий из алюминия оплавлением их поверхности должны быть тщательно очищены от оксидной пленки, что может быть достигнуто механической обработкой или использованием флюсов с сильными компонентами.
Подготовлен для сварки дюралюминиевых деталей
Сам алюминий, в отличие от оксидного слоя на его поверхности, имеет довольно низкую температуру плавления: 660 градусов, что также усложняет процесс сварки. Это свойство алюминия приводит к тому, что компоненты из этого металла быстро теряют прочность при нагревании, а выше определенной температуры в диапазоне 250-300 градусов конструкции из этого металла начинают терять устойчивость. Наиболее легкоплавкий компонент, входящий в состав большинства распространенных алюминиевых сплавов, начинает плавиться уже в диапазоне температур 500-640 градусов, что может привести к перегреву и даже расплавлению соединяемых деталей.
Олово, кадмий, висмут и индий составляют основу большинства сварочных сплавов. Алюминий плохо реагирует с этими элементами, что делает сварные швы очень слабыми и ненадежными. Алюминий и цинк хорошо перекрестно растворяются, поэтому этот элемент обладает высокой прочностью при использовании в сварочных флюсах.
Свойства мягких сварочных флюсов
Состав флюсов для сварки алюминия
Используемые материалы
Припой оловянно-свинцовой группы можно использовать при сварке алюминиевых изделий при условии тщательной очистки поверхностей деталей и применения высокореактивных флюсов. Из-за плохой растворимости алюминия, олова и свинца крепеж не очень надежен и подвержен коррозии. Чтобы сделать эти соединения более устойчивыми к коррозии, их необходимо покрыть специальными составами.
Клеи, содержащие цинк, медь, кремний и алюминий, обеспечивают наилучшее качество, надежность и коррозионную стойкость.
Клеи, содержащие эти элементы, производятся как отечественными, так и зарубежными компаниями. Наиболее распространенными отечественными марками являются ZOP40, которая содержит 40% цинка и 60% олова, и 34А, которая содержит алюминий (66%), медь (28%) и кремний (6%). Содержание цинка в сварном шве алюминиевых изделий определяет не только прочность полученного соединения, но и его коррозионную стойкость.
Оловянно-свинцовый припой имеет самую низкую температуру плавления из всех вышеперечисленных. Наиболее высокие температуры имеют сварочные материалы, содержащие алюминий и кремний, а также материалы, содержащие алюминий в дополнение к меди и кремнию. К последним относится, в частности, припой популярной марки 34А, который имеет температуру плавления в диапазоне 530-550 градусов.
Для информации: материалы на основе алюминия и кремния плавятся при температуре 590-600 градусов.
Благодаря температуре плавления эти сварочные аппараты используются при соединении крупных алюминиевых деталей с хорошим теплопоглощением или изделий из алюминиевых сплавов, которые плавятся при относительно высоких температурах.
Низкотемпературные клеи, естественно, наиболее удобны в использовании, при этом HTS-2000 является одним из наиболее часто используемых клеев.
HTS-200 для сварки алюминия и цветных металлов
Сварка алюминия неизбежно требует использования специального флюса, который необходим для лучшего сцепления основного металла и сварочного материала. По этой причине выбор флюса должен осуществляться с особой тщательностью. Это особенно важно при сварке алюминиевых деталей оловянно-свинцовым сплавом. В состав флюсов входят элементы, которые модулируют их активность по отношению к алюминию. Эти элементы включают триэтаноламин, фторид цинка, фторид аммония и т.д.
Флюс F-64 для сварки легких сплавов без предварительной обработки поверхности.
Одним из самых популярных отечественных материалов является флюс F64. Популярность F64 обусловлена тем, что этот материал характеризуется высокой активностью. Благодаря этому свойству, сварку с флюсом F64 можно производить даже без очистки поверхности алюминиевых деталей от слоя тугоплавкого оксида.
Подготовка деталей
Чтобы получить качественное и прочное соединение, недостаточно знать, как сваривать алюминий — важно также правильно подготовить поверхности для сварки. Эта подготовка включает в себя обезжиривание поверхностей и удаление оксидного слоя.
Традиционными обезжиривающими средствами являются ацетон, бензин или любой другой подходящий растворитель.
Удаление оксидной пленки перед сваркой, которое также легко выполнить вручную, в основном осуществляется путем механической обработки, которая может быть выполнена с помощью шлифовальной машины, наждачной бумаги, металлической щетки или сетки из нержавеющей стали. Менее распространенным методом удаления такой пленки является травление поверхности алюминиевых фитингов растворами кислот.
Шлифование поверхностей перед сваркой с помощью шлифовальной машины
Хорошо известно, что при контакте алюминия с окружающим воздухом на его поверхности почти сразу образуется оксидная пленка. Этот процесс также происходит на зачищенной поверхности перед сваркой, но смысл зачистки в том, что вновь образованный слой гораздо тоньше удаленного, поэтому с ним гораздо легче работать флюсу.
