Как запаять алюминиевую трубку

Как спаять алюминий в домашних условиях за 7 шагов

Если стоит задача паять алюминий, то все что Вам потребуется Вы узнаете из нашей статьи. Мы подготовили и пошагово описали способы пайки, необходимые материалы и оборудование.

Почему возникают проблемы с пайкой алюминия

Алюминий – легкий и гибкий материал, который имеет на своей поверхности слой оксида. Естественное покрытие не позволяет ему вступать в химические реакции с другими элементами. Физические свойства создают определенные трудности, ведь защитный оксидный слой является главной проблемой в процессе пайки.

Чтобы обойти свойства элемента и осуществить надежное скрепление деталей, используют различные приемы и вспомогательные материалы. Более того, есть возможность пайки даже к другим цветным металлам с помощью олова и паяльника. Чтобы пайка алюминия прошла быстро, качественно и без проблем, необходимо разобраться во всех тонкостях и особенностях процесса.

Подготовка к пайке алюминиевых деталей

Прежде, чем приступить к каким-либо работам, важно тщательно подготовить поверхности деталей. Только при точных и доскональных действиях можно спаять алюминий и дюральалюминий без последующих переделок.

На первом этапе необходимо аккуратно очистить деталь от загрязнений. Далее нужно удалить образованную на поверхности материала пленку оксида. Она образуется от контакта с кислородом в воздухе, тем самым не позволяя осуществить прочное соединение спаиваемых элементов.

Как удалить оксидную пленку

Выделяют два варианта:

• Химический метод предусматривает осаждение частиц цветных металлов методом электролиза. Процесс протекает благодаря электрохимическим реакциям на электродах, под действием постоянного электрического тока. Вследствие методу электролиза напыление из частиц металлов выпадает в осадок.
• Механический метод предусматривает удаление оксида при использовании синтетического масла. Главное, чтобы оно имело минимальное содержание воды. Для дополнительного обезвоживания масло нужно провести, прогрев до + 200°С. Термическая обработка позволит испарить воду. Важно! Необходимо тщательно следить за температурой, чтобы она не повышалась и жидкость не разбрызгивалась.

На место, где будет совершаться непосредственная пайка, наносят обезвоженное масло и натирают наждачной бумагой, что позволяет удалить оксидный слой с алюминия. Вместо наждачки можно провести очистку мелкой железной стружкой, острием паяльника или любым другим острым инструментом. Главная задача – содрать оксид под маслом. Сам припой окунают в каплю масла и растирают по участку скрепления. Улучшить качество процедуры позволяет использование флюса.

Используемые в работе материалы

Пайка алюминия своими руками может быть выполнена на высоком уровне при условии правильного подбора расходников. Рассмотрим детальнее, чем паять этот цветной металл.

Флюсы для пайки алюминия

Флюс – высокоактивный компонент, который не позволяет появиться пленке оксида во время пайки. Кроме того, вещество обеспечивает дополнительное смачивание при использовании жидкого припоя. Это увеличивает прочность сцепления различных методов паек.

Масло, используемое для трансформаторов может заменить флюс, если последний отсутствует. Изначально поверхности зачищают наждачной бумагой. Такие манипуляции существенно замедлят процесс появления естественной пленки и улучшат лужение алюминия.

Важно! Поскольку флюсы – активные вещества, то их поверхность после пайки необходимо промывать раствором щелочи с водой.

Канифоль

Колофонская камедь, она же канифоль – распространенный вариант среди всех флюсов. Это не идеальный способ, поскольку она работает только в среде без кислорода, а это довольно проблематично выполнить дома.

Порошковый флюс

Прочная пайка алюминия выполняется горелкой, при использовании порошковых флюсов. Желательно не использовать кислород, чтобы не снизить эффективность соединения.

Типы флюса для горелки:

• Флюс Ф-34А – популярный присадочный вариант флюса. Основной компонентный состав: (K) калий и (Li) литий. В качестве дополнительных компонентов выступает фтористый натрий и хлористый цинк. Отличительная черта флюса – хорошая способность образовывать однородные системы, а также способность поглощать и отдавать влагу.
• Бура – еще один порошок. Рабочая температура 700°С. Легко смывается с поверхности лимонной кислотой.
• Аспирин. Неплохой вариант флюса, но имеет опасность для человека. При нагревании выделяет вредные вещества, которые могут обжечь глаза и слизистые оболочки.
• Паяльный жир. Позволяет достичь отличного сцепления деталей при пайке алюминия своими руками. Максимальная прочность достигается за счет предварительного прогрева швов. Обязательно после пайки, паяльный жир нужно смыть, в противном случае начнутся коррозийные процессы.

Каждый из описанных вариантов позволяет припаять алюминий или дюраль с высокой прочностью соединения. Но при использовании определенного типа обязательно следует изучить его особенности и преимущества.

Жидкий флюс

Удобный и эффективный вариант надежной фиксации деталей. Вещество наносят непосредственно на точки скрепления. Работая с жидким типом флюса, необходимо быть крайне аккуратным, поскольку в процессе могут выделяться потенциально опасные пары. Распространенные модели:

• Ф-64. Вещество позволяет разрушать оксид на металле. Возможна работа с большими деталями.
• Ф-61 – популярная модификация, которая широко применяется при лужении алюминия. Оптимальная рабочая температура не выше 250°С.
• Кастолин – еще один жидкий флюс. Для максимального эффекта температурный режим должен быть свыше 160°С.

Вышеперечисленные методы позволяют эффективно паять алюминий в домашних условиях.

Припой для пайки алюминия и его сплавов

Материал создается на базе цветных соединений металлов. Современные модификации имеют дополнительные примеси, что позволяет упростить работу.

• Высокоточный американский HTS-2000 – известный разрекламированный вариант припоя в форме стержней. Согласно отзывам пользователей, на практике материал не соответствует заявленному качеству, поскольку спаянные детали имеют низкую герметичность. Применять возможно только в комбинации с флюсом.
• Французская вариация Castolin – импортный тип припоя. Отлично помогает заварить небольшие отверстия и трещины.
• Офлюсованный припой типа Aluminium – рабочая температура превышает 640°С. Имеет форму прутков.
• Оловянно-цинковый состав ЦОП-40 используется для горячей пайки. Характеризуется высокой эффективностью.

Отечественные припои и их качество

Спаять алюминиевые детали в домашних условиях можно только с применением проверенного припоя. Высоким спросом пользуются отечественные модели. На практике не уступают иностранным образцам, при этом ценник существенно ниже.

• Новинка SUPER A+ – альтернативный припой, который был создан в Новосибирске. По составу и принципу действия является аналогом американского варианта HTS-2000.
• ПОС-61 – относительно устаревший, но по-прежнему востребованный тип, позволяющий работать с тонкостенным материалом.
• Марка А – цинково-оловянно-медный состав позволяет работать при 425 °С. Доступный и надежный материал.
• 34А – отличный вариант для работы в печи, горелкой или в растопленных солях алюминия.

Сравнение припоев для пайки алюминия

Опытные специалисты, которые в своей практике работали с американскими, французскими и отечественными моделями отмечают, что последний вариант имеет отличные характеристики.

Процесс лужения алюминия не уступает по качеству более дорогим типам материалов. Чтобы на выходе получить изделия высокой прочности, работы по спайке необходимо проводить в печи.

Более того, независимо от обширной рекламы американского припоя HTS-2000, он имеет огромное количество отрицательных отзывов от пользователей. Основная проблема – тягучесть консистенции, которая затрудняет разравнивание на поверхности.

Что касается Castolyn 192FBK, то он излишне текуч. Это хорошая альтернатива для пайки небольших трещин и отверстий. При этом вещество практически бесполезно для того, чтобы сварить больше детали.

Порошковая проволока

Еще одна разновидность материала, который представляет собой тонкую металлическую проволоку, заполненную порошком-наполнителем. Трубчатая проволока может использоваться только при сварочных работах, а не в процессе пайки.

Нужно отметить, что это контрастно разные варианты соединений. При использовании сварочной проволоки, процедура сцепления алюминиевых конструкций происходит без использования газа.

Как паять алюминий – источники нагрева

Для пайки принято использовать такие традиционные устройства:

1. Паяльник
2. Горелка.

Разберемся детальнее, как запаять алюминий с помощью данных приборов.

Паяльник для пайки алюминия

Наиболее простым и распространённым методом, который используется для работ своими руками считается пайка алюминия паяльником. При работе с данным девайсом важно учитывать габариты деталей, которые будут соединяться.

Это важно, поскольку количество тепла от источника рассеивается, что значительно снижает эффективность. Для качественного выполнения работ потребуются мощные паяльники на 90-100 ВТ. Окончательная интенсивность и нагрузка зависит от размера, места соединения и типа припоя.

Горелка

Чтобы паять алюминиевые листы большой толщины лучше использовать устройства, которые смешивают газообразное топливо с кислородом. Характерная черта газовых горелок – бесконтактная передача тепла от источника к материалу. Горелки обеспечивают максимальную скорость нагрева.

Как паять алюминий паяльником

Металлы из класса цветные, к которым относится алюминий, имеют высокую теплопроводность. Для хорошего нагрева элементов из меди или алюминия требуется мощный инструмент. К примеру, для пайки 1 м², мощность прибора должна составлять порядка 60 Вт.

При соединении и прогреве двух или больше деталей потребуется инструмент до 100 Вт. Что касается жала, то желательно выбирать широкие варианты. На кончике можно сделать зазубрины, с их помощью легче удалить оксидный слой и тем самым улучшить результативность от пайки алюминия припоем.

Доработка паяльника для пайки алюминия

Для пайки алюминия своими руками в домашних условиях рекомендовано использовать горелку. Это ускорит работу и повысит качество сцепления. Все же из-за технических причин приходиться работать паяльником, но желательно провести предварительную небольшую доработку прибора.

Пошаговая инструкция как доработать паяльник:

1. Изначально нужно приобрести новое жало с диаметром в 8,5 миллиметров.
2. От начала жала нужно отступить 8 миллиметров и просверлить отверстие сверлом на 2 миллиметра.
3. На кончике пилкой по металлу делают продольные надрезы с глубиной в 10 миллиметров.
4. Далее нужно взять полотно от ручной пилки отрезать кусок на 13 миллиметров.
5. В полотне проделать отверстие в 3 миллиметра.
6. Жало согнуть под прямым углом.
7. После этого ввинчиваем усовершенствованное полотно в пропилы и зажимаем болтом.

Пайка алюминия газовой горелкой

Опытные специалисты утверждают, что пайка алюминия в домашних условиях на высоком уровне возможна только с применением горелки.

Главное условие для надежного скрепления – точная подгонка деталей. Важно, чтобы зазор между элементами был минимальный. Это позволит припою не утекать и оставаться на месте стыка. Рекомендация не касается ситуаций при ремонте трещин и сквозных отверстий.

Работая с горелкой важно равномерно нагреть деталь. Не допускать перегрева свыше 650°С, поскольку метал попросту начнет плавиться. Оптимальный температурный режим для пайки горелкой 500°С.

Выбор горелки

Чтобы паять алюминий в домашних условиях будет достаточно портативной горелки и туристического баллона с газом. Особое внимание стоит уделить типу горелки. Модели с широким соплом не подойдут для пайки, поскольку они будут разогревать большую площадь.

Соответственно предпочтение нужно отдать изделиям, которые имеют возможность локального нагрева. Проще говоря нужно, чтобы было узкое сопло.

Пайка китайским прутком

По своей конструкции прутки – это тонкая цинковая трубка, которая имеет стержень с порошковым флюсом. Производитель утверждает, что такие китайские образцы позволяют быстро, легко и качественно паять цветной металл даже без зачистки.

Пользоваться китайскими прутками очень просто. Достаточно плотно прижать детали между собой и разогреть до 500°С горелкой. При этом припой должен растопиться и заполнить щели между деталями. После формирования шва нагрев прекращают, деталь постепенно остывает.

Китайскими прутиками быстро и эффективно можно спаять алюминий в домашних условиях, поскольку материал достаточно текуч и подвижен.

Способ с щеткой насадкой по металлу

Если нет китайских прутиков, для пайки алюминия и дюралюминия можно использовать метод со щеткой. Он предусматривает, нагрев скрепляемых слоев газовой горелкой с нанесением олова. Далее осуществляется повторный нагрев с параллельной зачисткой щеткой по металлу. Можно воспользоваться дрелью из соответствующей насадкой. При этом необходимо добавлять олово. Следующая фаза включает обычную пайку. После остывания, место стыков можно отшлифовать.

Видео пайка алюминия аргон не нужен

Что лучше сварка или пайка

Четкого ответа на данный вопрос не существует. Результат зависит от подготовки мастера и дальнейшего предназначения детали. Конечно же, сварка дюралюминия и алюминия – надежный вариант. Но для выполнения данной процедуры нужно специальное дорогостоящее оборудование. При этом далеко не каждый может в домашних условиях припаять даже элементарные детали, поскольку для работы с подобным инструментом нужен опыт и профессиональные навыки.

К примеру, для ремонта автомобильного радиатора лучшим решением будет пайка. Это быстро, удобно и дешево. Если речь идет о массивных конструкциях, на который возложена серьезная задача, то лучше использовать сварку.

Бесспорно, пайку дюралюминия и алюминия в домашних условиях выполнить можно, но это сложный процесс. Прогрессивные материалы, которые представлены на рынке, позволяют выполнить прочное соединение с минимальными знаниями и навыками.

Как заработать на пайке алюминия

Всем известно, что сварка алюминия недешевое удовольствие, поскольку для этого используется специальное оборудование. При этом существует альтернатива – пайка.

Часто в пользователей возникает вопрос – а можно ли этим заработать? Ответ неоднозначный, поскольку все зависит от навыков, профессионализма и спроса. Конечно, можно запаять алюминиевую кастрюлю, флягу, канистру или алюминиевые трубки соседу и немного заработать, а можно поставить подобные услуги на поток и открыть собственную мастерскую.

Простой способ пайки алюминия

Это невероятно простой способ пайки алюминия который только можно представить. С помощью него любой желающий, дома или в гараже сможет без проблем чинить и восстанавливать любые изделия из алюминия, без всякой аргоновой сварки. Вы без труда будете делать различные конструкции из алюминиевого профиля и многое другое.

Теперь, чтобы запаять радиатор или раму велосипеда из алюминия не обязательно ехать в мастерскую и отдавать огромные деньги, все можно спаять дома.

При грамотном подходе пайка получается не хуже сварного соединения, но уж точно надежней любой холодной сварки, которую обычно применяют как альтернативу.

Понадобится

Газовая горелка не обязательно должна быть профессиональная. Достаточно обычной насадки-горелки на газовый баллон, или подойдет любая другая.

Поподробней я расскажу о специализированном припое который нужно будет приобрести. Это трубчатый порошковый припой специально предназначенный для пайки алюминия (почему порошковый? — порошок внутри трубки). Он состоит из двух компонентов: оболочки и порошковой основы внутри. Не будем вдаваться в подробности о химическом составе, это ни к чему.

Его можно приобрести в специализированных магазинах, его используют в мастерских по ремонту автомобилей. Самый доступный для всех способ это купить его на Али Экспресс — ссылка на припой.

Стоит недорого, советую брать сразу упаковку — в жизни точно пригодится.

Пайка алюминия газовой горелкой

Берем профиль или детали которые нужно сварить.

Зачищаем поверхность щеткой по металлу. Как вариант можно взять наждачную бумагу с крупным зерном. Чем шероховатость поверхности для пайки будет больше, тем лучше будет связь с припоем.

Струбциной или другим приспособлением фиксируем соединение. Включаем газовую горелку и нагреваем стык.

Подносим трубчатый припой. Он расплавляется и растекается по шву.

Весь процесс происходит примерно при температуре 450 градусов Цельсия.

Припой имеет невероятную текучесть и сам затекает в любые, даже самые мелкие щели в металле.

После распределения припоя прогреваем соединение ещё чуть-чуть, чтобы он распределился и расплылся в стыках узла максимально.

Подведем итоги

Лично я, когда узнал о таком простом и доступном способе пайки был невероятно удивлен. Думаю, мне удалось удивить и вас, если конечно раньше не знали о нем.

Пару слов о надежности. Конечно сварка выигрывает, так как идет объединение и перемешивание структур, но данный метод ненамного уступает. При условии изгиба соединения, гнется сама деталь. Соединение пайки крайне надежно и вполне способно выдержать почти любые нагрузки, как будто соединение литое.

Единственное, если получилась не совсем качественная пайка — это скорей всего не достаточный прогрев горелкой. В остальных случаях держится все намертво.

Теперь запаять дырку в алюминиевой кастрюле, сделать бачек из листового металла, сделать стеллаж из профиля для вас не составит труда.

Виды флюса для пайки алюминия в домашних условиях

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

Свойства алюминия

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

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

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

Пайка металлов

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

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

Удаление оксидной плёнки

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

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

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

Флюсы для алюминия

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

• Жидкость.
• Паста.
• Порошок.

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

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

Механическое удаление оксида

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

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

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

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

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

Пайка алюминия

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

Специальные припои

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

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

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

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

Особенности процесса

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

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

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

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

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

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

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

Особенности пайки алюминия газовой горелкой

Алюминий является достаточно распространённым металлом, широко используемым в народном хозяйстве. Преимущественно используются его сплавы, но иногда он применяется в практически чистом виде. Мы расскажем вам как можно паять алюминий в домашних условиях.

Почему возникают проблемы с пайкой?

Этот металл обладает множеством достоинств, в частности, лёгкостью и гибкостью. Кроме того, благодаря образуемой на его поверхности плёнке оксида, металл практически нейтрален и не вступает в реакцию с агрессивными средами или пищевыми продуктами.

Однако именно это свойство металла и является проблемой в тех случаях, когда необходимо произвести соединение нескольких алюминиевых деталей при помощи пайки.

Радиатор из алюминия

Чаще всего алюминий применяется, как материал для изготовления различных радиаторов: систем отопления, охлаждения компонентов электроники, автомобильных жидкостей и пр. Подобное использование обусловлено низкой теплоёмкостью и высокой теплопроводностью металла.

Несмотря на достаточно низкую химическую активность время и температура делают своё дело и в корпусах алюминиевых радиаторов появляются трещины, заделать которые достаточно проблематично.

Микротрещины, возникающие в радиаторах, могут быть даже незаметны человеческому глазу, но из них может уходить достаточно большое количество жидкости, которую придётся регулярно подливать в систему охлаждения.

Ремонт системы охлаждения – достаточно дорогостоящее мероприятие. Зачастую сервисные центры или автомастерские, особо не напрягаясь, просто меняют радиатор целиком вместо того, чтобы исправить его при помощи запаивания отверстия.

Спайка нескольких элементов

Самостоятельно устранить отверстие можно двумя путями: при помощи пайки или с применением холодной сварки. При этом, в обоих случаях придётся столкнуться с одной серьёзной проблемой.

Алюминий на воздухе сразу же окисляется

При взаимодействии алюминия с воздухом, он сразу же окисляется, а его поверхность покрывается тонкой плёнкой оксида.

Оксид обладает изолирующими свойствами и традиционные материалы, используемые в качестве припоя, не способны не то чтобы соединить две алюминиевые поверхности, но даже просто хорошо «прилипнуть» к поверхности, которую покрывает оксид.

Именно поэтому паять алюминий очень и очень непросто.

Пайка при помощи обычного паяльника не даёт желаемых результатов. Можно даже сказать, что она не даёт никаких результатов, поскольку даже при использовании специальных флюсов для пайки регулярно получается вместо ровного паянного шва неравномерное нагромождение припоя, явно не имеющее хорошего контакта ни с одной из припаиваемых поверхностей.

Припой

Обычно в качестве основы легкоплавкого припоя используются: олово (Sn), свинец (Pb), кадмий (Cd), висмут (Bi) и цинк (Zn). Проблема в том, что алюминий в этих металлах практически не растворяется (за исключением цинка), что делает соединение ненадежным.

Применив флюс с высокой активностью и проведя должным образом обработку мест соединения, можно использовать припой на оловянно-свинцовой основе, но лучше отказаться о такого решения. Тем более, что паянное соединение на основе системы Sn-Pb обладает низкой устойчивостью к коррозии. Нанесение лакокрасочного покрытия на место пайки позволяет избавится от этого недостатка.

Для пайки алюминиевых деталей желательно использовать припой на основе кремния, меди, алюминия, серебра или цинка. Например 34A, который состоит из алюминия (66%), меди (28%) и кремния (6%), или более распространенный ЦОП-40 (Sn – 60%, Zn – 40%).

Припой отечественного производства – ЦОП-40

Заметим, что чем больше процентное содержание цинка в составе припоя, тем прочнее будет соединение и выше его устойчивость к коррозии.

Высокотемпературным считается припой, состоящий из таких металлов, как медь, кремний и алюминий. Например, как упомянутый выше отечественный припой 34A, или его зарубежный аналог «Aluminium-13» , в котором содержится 87% алюминия и 13% кремния, что позволяет осуществлять пайку при температуре от 590 до 600°С.

«Aluminium-13» производства компании Chemet

Как осуществляется пайка

Для пайки алюминия используется специализированный припой, способный противостоять защитному действию оксидной плёнки на поверхности металла.

Специальный припой для пайки

В качестве такого припоя могут выступать несколько марок, например, HTS-2000 или Castolin-192. Конструктивно данные припои представляют собой трубку из легкоплавкого металла (используются соединения цинка), в центр которой залит специальный флюс для пайки алюминия.

Именно этот флюс и используется для того, чтобы растворить тонкую оксидную плёнку на поверхности алюминия. Для того, чтобы правильно провести пайку, необходимо обеспечить температуру спаиваемых поверхностей +480°С.

Припой бывает разных размеров

При меньших температурах металл припоя не будет способен вступить в реакцию с оксидом и разложить его на составляющие, дав таким образом возможность материалу припоя обеспечить хороший контакт с поверхностью.

Для того, чтобы придать элементам конструкции требуемую температуру, используется обычная газовая горелка. Для этой цели можно воспользоваться как переносной, так и стационарной газовой горелкой.

Достать припой, позволяющий спаивать алюминий можно в специализированных магазинах, которые изготавливают и продают различные изделия из медных трубок и радиаторов. Это может быть, например, сервисный центр по ремонту холодильников и пр.

Иногда поиск правильного припоя может занимать достаточно существенное время, поскольку проблема достаточно специфическая и не везде может находиться интересующая информация. В крайнем случае, можно воспользоваться услугами любой торговой площадки. Это может быть, например, та же сеть Авито.

Но лучше всего (если, конечно, есть возможность подождать) обратиться на Алиээкспресс. Там можно заказать любой интересующий припой для алюминия по привлекательной цене и довольно быстрых сроках доставки.

Например, покупку припоя для алюминиевых изделий можно произвести тут: Перейти на сайт

Желательно перед началом пайки, особенно ели она делается в первый раз, провести тренировочную пропайку отверстий. Для этого в любой ненужной трубке следует проделать несколько отверстий, которые нужно будет запаять.

Место спайки должно быть хорошо прогрето

Поэтому не нужно выбирать для нагрева спаиваемых частей горелки небольшой мощности или откровенно низкокачественный товар.

Пламя у таких горелок будет слишком узким, оно плохо прогреет края шва, и пайка будет длиться очень долго, поскольку припой будет постоянно пытаться стечь с места пайки, собираться в шарики, неохотно прилипать к металлу и т.д.

Делать спайку алюминиевых деталей при помощи маломощных горелок очень проблематично, поэтому лучше использовать горелку-насадку на баллон

Её широкое пламя позволяет прогревать за один проход не только спаиваемые места, но и металл на некотором расстоянии от них.

Инструкция по пайке

Пайка алюминия в домашних условиях оловом должна проводиться в строгой последовательности, чтобы обеспечить качественный результат. Перечень действий выглядит следующим образом:

• поверхность очищается от всех загрязнений и больших частиц мусора;
• производится обезжиривание, чтобы убрать все лишние пленки, которые помешают соединению;
• детали фиксируются в заданном положении;
• жало паяльника залуживается и разогревается до нужной температуры;
• место соединения нагревается (это делается при помощи разогретого жала паяльника);
• стержень припоя подносится к тому месту, где будет соединение;

Важно! В стержне должен содержаться флюс, в противном случае, его потребуется нанести отдельно!

• образовывается соединение, убирается источник температуры, чтобы оно застыло;
• проверяется качество полученного соединения (при помощи визуального осмотра).

Последовательность пайки

Для того, чтобы спаять две алюминиевых детали, необходимо сделать следующее:

1Немного прогреть алюминиевую трубку без использования припоя. Это нужно, чтобы разрушить слой оксида алюминия на поверхности

2После прогрева места пайки следует сконцентрировать пламя горелки непосредственно на точке соединения алюминиевых частей и прогреть его в течение нескольких секунд

3Далее нужно поднести трубочку припоя непосредственно к месту прогрева, в точку центра пламени от горелки

4Припой начинает быстро растекаться по поверхности шва и полностью заполняет его.

При помощи такого способа можно не только запаивать изделия из алюминия, но и спаивать вместе листовой алюминий.

Спаянные между собой два элемента

Аналогично ранее рассмотренному случаю, вначале осуществляется всесторонний прогрев спаиваемых поверхностей, а затем внесение припойно-флюсовой трубочки в пламя горелки в месте контакта двух деталей.

В итоге должно получиться примерно так:

• Прочность пайки таким способом получается очень высокой, а соединение надёжным
• Сломать шов очень и очень трудно

Рассмотрим на примере, как необходимо спаять две трубки. В начале их располагают друг напротив дуга и выравнивают.

Важно чтобы трубки были правильно выставлены и закреплены

Далее всё происходит по классической схеме: у обеих трубок нагревают концы на глубину не менее 3 см. Далее концентрируют огонь на шве и просто подносят припой к месту шва.

Припой быстро растекается и трубки сразу же спаиваются.

Припой полностью заполняет шов по кругу. При этом благодаря флюсу, который растекается исключительно по шву, припой не попадает внутрь трубки и не забивает её. При этом шов получается очень прочный. Трубка изгибается достаточно легко, но шов при этом остаётся целым.

Проверка на прочность готовой пайки

Цинковый припой обладает очень высокой текучестью; он заполняет паз полностью, делая соединение герметичным. Аналогичным образом можно запаивать любые алюминиевые конструкции любого диаметра.

Естественно, в тех случаях, когда трубки радиаторов имеют многочисленные места повреждений, либо покрыты слоем коррозии, данный метод пайки является компромиссным вариантом, поскольку рано или поздно радиатор может прохудиться в любом другом месте.

В таких случаях может потребоваться полная замена элемента элемента. Но это уже совсем другая история.

Вывод

Сам же метод пайки с использованием цинкового припоя в виде трубочки с флюсом внутри является рабочим вариантом, кроме того, его можно отнести к бюджетным.

Стоимость 50 см трубки с флюсом составляет порядка 90 руб. Это более, чем удачное решение, на фоне таких операций, как аргонная сварка. Её стоимость может составлять несколько сотен, а то и тысяч рублей.

Подобный способ пайки часто используется в автомобильных мастерских для ремонта радиаторов.