Пайка алюминия и его сплавов

Категория:
Пайка


Пайка алюминия и его сплавов

Алюминий и его сплавы очень быстро окисляются в процессе нагревания, образуя весьма стойкие окислы, затрудняющие ведение пайки. Поэтому процесс пайки алюминия и его сплавов во многом отличается от процессов пайки других металлов. Здесь применимы лишь те методы, при которых пленка окислов, покрывающая поверхность спаиваемых частей, разрушается непосредственно в момент пайки.

Известны три метода пайки алюминия и алюминиевых сплавов:
1) пайка с механическим разрушением окисной пленки;
2) пайка с разрушением пленки окислов при помощи ультразвуковых колебаний;
3) пайка с химическим разрушением окисной пленки.

Для получения доброкачественного соединения паяемых частей необходимо прежде всего произвести подготовку поверхности: очистку от грязи, обезжиривание и травление.

Метод пайки алюминия с механическим разрушением окисной пленки. Этот метод нельзя считать прогрессивным, тем не менее он все же часто встречается в практике работы слесаря.

Подготовленные для пайки поверхности нагревают до температуры плавления припоя, затем в зоне шва наносят слой расплавленного припоя и под ним шабером^ паяльником или стальной щеткой удаляют поверхностную пленку (производят облуживание). По мере удаления окисной пленки припой смачивает алюминий и после охлаждения дает прочную связь.

В ряде случаев окисную пленку соскабливают непосредственно палочкой припоя, в которую иногда вводят абразив. Такой способ паяния часто называют шабер-ным, или абразивным.

Метод пайки с механическим удалением окисной пленки наиболее удобен для запайки поверхностных дефектов в алюминиевых изделиях. В качестве припоя для этой цели применяют цинк, олово и их сплавы.

Для ускорения процесса пайки по этому методу используют электрический паяльник, при помощи которого окисная пленка удаляется -механически — вибрирующей металлической щеткой.

Метод пайки алюминия с применением ультразвуковых паяльников. Окисную пленку с поверхности алюминия можно успешно удалять с помощью ультразвука. Вызываемые тем или иным способом в расплавленном припое колебания ультразвуковой частоты приводят к нарушению сплошности в слое припоя и периодическому возникновению и исчезновению огромного количества мелких пузырьков. В тот момент, когда пузырек, возникающий непосредственно на поверхности алюминия, исчезнет, расплавленный припой с силой ударяется об эту поверхность и разрушает окисную пленку; освободившаяся от окислов “поверхность алюминия немедленно смачивается расплавленным припоем, что и обеспечивает доброкачественную пайку. При этом способе пайки не обязательно применять флюсы. При использовании ультразвуковых паяльников (см. рис. 180, а) отпадает необходимость в предварительной зачистке поверхности алюминия перед пайкой. Обезжиривать поверхности необходимо.

При пайке алюминия с применением ультразвука обычно используют л«гкоплавкие припои на цинковой или оловянной основе с цинком, кадмием и алюминием. В процессе пайки необходимо держать конец рабочего стержня паяльника как можно ближе к поверхности алюминия, но по возможности не касаться ее. При залу-живании поверхности алюминия на поверхности припоя скапливаются мелкораздробленные частицы разрушенной окисной пленки. Для получения в этом случае доброкачественного паяного соединения желательно зашлакованный слой припоя удалить с поверхности чистой тканью, а затем произвести пайку свежим припоем.

Применение ультразвуковых колебаний при пайке алюминия особенно целесообразно в электро- и радиотехнической промышленности, где нежелательно пользоваться коррозийноактивными флюсами.

Метод пайки алюминия с химическим разрушением окисной пленки. Этот метод пайки осуществляется при нагреве с помощью горелок, в печах и другими способами. При пайке изделий из алюминия припоями на алюминиевой основе вначале горелкой подогревают место спая и пруток припоя до температуры 300—400 °С. Затем конец прутка припоя окунают в сухой порошкообразный флюс типа 34А, а место спая дополнительно подогревают так, чтобы температура его была примерно на 50° выше температуры плавления припоя. Быстро и с нажимом проводят припоем по непрерывно подогреваемому месту спая. При этом имеющийся на прутке припоя флюс растекается по поверхности алюминия и растворяет окисную пленку, а припой, расплавляясь при соприкосновении с изделием, заполняет очищенный флюсом паяемый шов. После пайки изделие должно быть тщательно промыто для удаления остатка флюса, чтобы предохранить спаянную поверхность от коррозии.

—-

Пайка алюминия и его сплавов представляет большие затруднения вследствие легкой окисляемости алюминия с образованием прочной окисной пленки, а также вследствие часто наблюдающейся слабой сопротивляемости коррозии мест пайки.

Самый простой способ пайки алюминия — пайка трением. Металл подогревают до температуры плавления припоя; на поверхность металла наносят припой, который растирают проволочной щеткой или шабером. При натирании соскабливается пленка окисла и припой прочно соединяется с зачищенной поверхностью металла. Слой припоя предохраняет зачищенную поверхность от соприкосновения с воздухом. Облуженные поверхности сжимают и паяют при нагревании. Разновидностями пайки натиранием являются абразивная и ультразвуковая пайка. Абразивную пайку производят стержнем из измельченного асбеста с порошком припоя. При натирании нагретого металла асбест зачищает поверхность металла, а припой облуживает ее. Паяльный абразивный стержень закреплен в специальном паяльнике с электрическим нагревом.

Ультразвуковую пайку осуществляют ультразвуковым паяльником, в котором встроен магнитострикционный вибратор, сообщающий ультразвуковые колебания рабочей части паяльника. Паяльник наносит припой на поверхность металла, разрушает колебаниями слой окисла, и припой облуживает металл. Паяльник питается током от высокочастотного лампового генератора. Припоями для пайки трением служат технически чистый цинк или сплавы цинка, например 15—20% Sn, остальное цинк. Иногда при пайке трением применяют покровные флюсы из органических веществ — канифоль, стеарин и т. п. Пайка трением может дать удовлетворительную прочность, около 9 кГ/мм2, но соединение подвержено коррозии и под влиянием атмосферы, особенно влажной, быстро разрушается. Это объясняется большой разницей электрохимических потенциалов алюминия и цинка. Получить действительно прочные соединения можно лишь пользуясь припоями на основе алюминия; некоторые составы их приведены в табл. 19.

Лучшим из этих припоев считают 34А, представляющий собой сплав алюминия с медью и кремнием. Пайку ведут с нагревом газовой горелкой или в соляных ванных. Для пайки этими припоями нужны специальные флюсы (табл. 20).

Для пайки алюминия лучшим считается флюс 34А, применяемый совместно с припоем 34А. Флюс наносят на металл вместе с припоем, он быстро очищает металл, растворяя окислы, и припой легко растекается по очищенной поверхности, образуя прочное соединение с пределом прочности 15—18 кГ/мм2, стойкое против коррозии.


Читать далее:



Статьи по теме:


Реклама:




Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум