Пайка алюминия твердым припоем: способы

 

Для пайки алюминия и алюминиевых сплавов твердыми припоями в зависимости от источника тепла применяют следующими способы:

  • пайка горелкой;
  • пайка погружением во флюс;
  • пайка в печи.

Известны также более сложные и дорогие способы пайки алюминия твердыми припоями в вакууме или защитной атмосфере.

Пайка алюминия горелкой

Пайку горелкой (рисунок 1) обычно применяют для ремонтных работ, малых объемов производства, а также вместо сварки. Пайку выполняют такой же горелкой, которую применяют для сварки. Однако при пайке применяют другие насадки для горелки и защитные линзы для глаз. Очень важна хорошая подготовка поверхности стыка перед пайкой. Зазоры между поверхностями в соединении обычно выдерживают от 0,1 до 0,65 мм.

payka-gorelkoy

Рисунок 1 – Пайка твердым припоем с помощью горелки

Алюминий при температурах пайки твердыми припоями становиться мягче. Изделие, которое подвергается пайке, под действием собственного веса и давления газа горелки может провиснуть. Особенно это относится к длинным горизонтальным деталям. Чтобы избежать этого такие изделия каким-либо образом поддерживают снизу.

Температура пайки

О температуре пайки обычно судят:

  • по флюсу – становится прозрачным при температурах пайки;
  • по поверхности алюминия – начинает светиться серебряным цветом;
  • по твердому припою – размягчается и начинает плавиться;
  • с помощью специальных карандашей – карандашный след меняет свой цвет при достижении температуре пайки.

Пайка погружением во флюс

Детали перед пайкой подвергают  очистке, собирают и плотно соединяют друг с другом вместе с установленным в месте соединения припоем. Всю эту конструкцию подогревают в печи примерно до 540 ºС, а затем погружают в расплавленный флюс на 1-2 минуты. Предварительный нагрев позволяет избежать падения температуры флюса в ванне.

payka-pogruzhenitm

Рисунок 2 – Пайка погружением во флюс

При пайке погружением температуру расплавленного флюса можно контролировать с точностью ±3 ºС. Это значительно лучше точности, которая может быть достигнута на любом другом нагревательном оборудовании. Это позволяет применять припои с температурой ликвидус, которая только на 5-6 ºС ниже температуры солидус основного металла. Метод пайки погружением в расплавленный флюс лучше всех подходит для соединения деталей с различными толщинами стенок и размеров. С другой стороны, этот метод требует большого расхода флюсов.

Пайка алюминия в печи

Способ пайки твердыми припоями в печи является вторым по популярности после пайки погружением во флюс. Детали перед пайкой подвергают очистке также как и для других методов пайки. Поверхности под пайку обрабатывают флюсом, устанавливают припой, детали собирают и крепко фиксируют по отношению друг к другу. Часто соединяемые детали конструируют таким образом, что бы они сами фиксировали друг друга.

payka-v-pechi

Рисунок 3 – Пайка в печи

Для пайки алюминия твердыми припоями применяют два типа печей: с загрузкой партий изделий и непрерывного типа. Температуру печи контролируют в пределах ±3 ºС. Тепловая мощность печей должна быть достаточно большой, чтобы обеспечивать быстрый нагрев до температуры пайки. Это нужно для того, чтобы свести к минимуму диффузию кремния в основной металл. После пайки изделие подвергают охлаждению или, при необходимости, закалке.

Источник: TALAT Lecture 4601, European Aluminium Association, 1994.