Все о припоях для пайки алюминия

Припои для пайки алюминия сегодня выпускают многие известные торговые марки, но выбор этих расходных материалов нужно осуществлять не только исходя из популярности бренда. Большее значение имеют удобство работы, температура плавления и форма выпуска этих компонентов. О том, как использовать и выбирать прутки для пайки с флюсом и цинковые стержни, порошковую проволоку и другие припои, стоит поговорить более подробно.

Алюминий – материал, имеющий свои особенности, в том числе и в удобстве соединения с другими металлами. Его поверхность быстро окисляется, устойчивая оксидная пленка не дает достаточной адгезии. Именно поэтому припой для пайки алюминия нужен специальный, способный эффективно работать даже в таких условиях.

Фактически образуемая на поверхности этого материала после зачистки пленка представляет собой минеральное соединение корунд. В зависимости от примесей и окраски в природе он может именоваться рубином или сапфиром – неудивительно, что спаивание металла под таким покрытием является затруднительным.

Здесь очень важна температура пайки, поскольку сам металл начинает менять свое агрегатное состояние уже при +300 градусах по Цельсию. Процесс работы тоже имеет большое значение. Здесь используется метод, при котором при пайке поверхность детали обволакивается расплавленными до текучего состояния веществами.

Существует множество видов припоя с разным типом составов, подходящих для работы с пищевой категорией алюминия или его техническими разновидностями. Сами вещества могут находиться в твердых прутках или стержнях, выпускаться в виде порошковой проволоки с флюсом в качестве присадочной добавки. Есть специальные низкотемпературные составы, позволяющие избежать перегрева детали при работе с ней.

Все существующие варианты можно поделить на несколько групп.

Самый простой и очевидный вариант припоя для металлов – олово. С его помощью получают легкоплавкие соединения с медью и свинцом, кадмием, висмутом, индием. Но есть свои сложности. Алюминий имеет слабую адгезию с такими металлами, поэтому получаемый шов при пайке может оказаться недостаточно прочным. Коррозионная стойкость оловянно-свинцовых сплавов тоже довольно низкая, место соединения в конструкциях требует дополнительной защиты: покрытия грунтом, окрашивания.

В России их выпускают преимущественно в прутках, проволоке. Для повышения коррозионной устойчивости шва выбирают цинковые припои с содержанием этого вещества в объеме 40%, остальные 60% занимает олово. Выделяется вариант ПОЦ-80, считающийся аналогом комплексного продукта HTS-2000.

Эти припои отличаются хорошей адгезией с аналогичными по составу материалами. Можно выделить ряд наиболее популярных вариантов.

• Castolin 192FBK. Алюмоцинковый вариант состава с пропорцией 2% к 97%. Оптимальное решение для соединения деталей из одного вида металла. В сердечнике присутствует флюс, можно не использовать его дополнительно. Выпускается в прутках.

• Castolin AluFlam 190. Припой для капиллярной технологии нанесения. Флюс в составе отсутствует.

• Castolin 1827. Состав, ориентированный на соединение алюминия и меди, имеет температуру плавления 280 градусов.

• Chemet Aluminium 13. Припой для сварки при помощи специальных станков, ориентирован на соединение тугоплавких видов алюминия, в текучее состояние переходит при температуре +600 градусов. В составе 13% кремния и 87% алюминия. Аналог с флюсом имеет маркировку Aluminium 13-UF.

• 34А. Продукт российского производства. Применяется при соединении сплавов АМц, ФМ3М и других. Температура плавления достигает 525 градусов. Предназначен для работы с газопламенной горелкой, производится в порошке, прутках и проволоке.

• Super A+. Продукт российского производства, изготавливается в Новосибирске. Применение рекомендовано с флюсом Super FA. В составе 66% алюминия, 28% меди, в качестве упрочняющей добавки выступает кремний в объеме 6%. Соединение устойчиво к коррозии, обеспечивает хорошую электропроводность.

Это наиболее эффективные припои, позволяющие достичь высокой надежности образованного шва.

В этой категории лидирует припой HTS-2000, отличающийся от прочих вариантов наличием сразу 9 компонентов в составе. Продукт поставляется в прутках, не требует дополнительного применения флюсов, позволяет вести работу со сплавами на основе алюминия с разной температурой нагрева. Он разработан для домашнего применения, вне промышленной сферы, требует нагрева до +350 градусов, легко проникает через оксидную пленку.

Среди производителей припоев для алюминия тоже есть свои лидеры. Среди наиболее надежных, но не самых доступных по цене вариантов, можно выделить французский бренд Castolin. Эта компания выпускает широкий спектр специальных составов как с флюсом, так и без него, предлагает возможности для подбора средств для классической и капельной пайки. Среди европейских производителей большой интерес также представляет немецкая компания Chemet.

Китайский рынок тоже предлагает довольно широкий спектр продуктов, ориентированных на работу с алюминием. Среди заслуживающих внимания фирм можно выделить Zhouda, BangGood.

Американские бренды представлены на российском рынке не слишком широко. Выделяется New Technology Products, именно продукция этой фирмы под маркой HTS часто рекомендуется пользователями для ремонта автомобильных деталей и комплектующих, для работы с тонколистовым алюминием.

Другой американский производитель Harris выпускает алюмоцинковый Harris-52 без флюса с температурой плавления от 380 градусов. Универсальным, пригодным для соединения даже алюминия с медью, считается состав Alcor-22 с антикоррозионным непригорающим флюсом в сердечнике.

Среди российских компаний тоже есть немало брендов, выпускающих специализированную продукцию для соединения алюминия. Особенно выделяется алюмоцинковая проволока от производителя «Зубр», пригодная для домашнего применения и мелкого ремонта. «Завод припоев» из Новосибирска производит собственный состав 20А, созданный в рамках импортозамещения в качестве альтернативы продукции зарубежного производства.

Интерес представляет и московская компания «ИЗАГРИ», разрабатывающая и изготавливающая различные монтажные технологические материалы, в том числе составы для пайки. Именно она производит ПОЦ80 в прутках для пайки алюминия и его сплавов без флюса или с использованием буры.

При выборе подходящего припоя для алюминия важно обращать внимание на ряд основных критериев. В первую очередь это цена, которая может достигать 10 000 рублей за килограмм у зарубежных производителей.

Кроме того, имеет значение наличие флюса. В трубках и прутках он чаще всего уже есть, такая продукция стоит дороже, но не требует дополнительного лужения заготовок.

Стоит учесть и состав металлов, которые предстоит соединять. Большая часть припоев рассчитана на работу с чистым алюминием или сплавами на его основе. Для образования шва с медью нужны совсем другие средства, относящиеся к группе универсальных. Например, медно-алюминиево-кремниевый 34А отечественного производства. Но у него есть свои ограничения, связанные с наличием и объемами содержания магния в сплавах металлов.

Паять алюминий и металлические соединения на основе его сплавов тоже нужно правильно. Обязательным этапом является зачистка поверхности деталей: она необходима при работе с тонколистовыми и стандартными заготовками.

При пайке стоит учесть несколько важных моментов.

1. Вести работу нужно газовой горелкой. Паяльник не позволяет достичь желаемой температуры нагрева деталей. В домашних условиях можно использовать насадку на баллон с широким пламенем.
2. Механическую обработку необходимо выполнять непосредственно перед нанесением припоя. Металл очень быстро окисляется. Предварительно стоит обезжирить его поверхность органическим растворителем.
3. Не оплавлять припой прямым нагревом горелкой. Это повысит качество соединения, улучшит связи на молекулярном уровне. Порошковый флюс внутри трубки прекрасно растекается и при контакте с нагретым металлом.
4. Наносить припой в прутках на разогретый металл в месте крепления. Движения должны быть резкими, чиркающими.
5. При выборе бесфлюсовых составов необходимо предварительно тщательно залудить поверхность.
6. При использовании припоев с высокой текучестью нужно обеспечить тщательное прижимание рабочих поверхностей в области шва до их остывания. Это актуально для составов ПОЦ80 и HTS-2000.
7. При работе с тонколистовыми материалами нужно нагреть алюминий до температуры плавления припоя, а затем держать горелку на расстоянии, позволяющем поддерживать этот показатель на постоянном уровне.
8. При высоких требованиях к прочности шва можно выполнить предварительную обработку места соединения путем травления, кислотной обработки.

Спаять алюминий с медью сложно, но возможно, при условии обеспечения достаточной изоляции металлов друг от друга. Достигается это за счет особых технологий, позволяющих избежать повышенного электротехнического напряжения в материалах. Кроме того, есть специальные тугоплавкие припои, позволяющие производить работу при высоких температурах в промышленных условиях и при работе горелкой.

С особенностями пайки алюминия можно ознакомиться в следующем видео.