Алуминият е материал с добра якост и висока топло- и електропроводимост. Тези положителни качества допринасят широкото използване на металв индустрията и ежедневието. Доста често има нужда от свързване на алуминиеви части или запечатване на дупка в алуминиев контейнер. Но не всеки знае как да запоява алуминий у дома.

Запояване на алуминий

Един от най-известните методи за свързване на метали, особено при електрически работи, е запояването. Той осигурява по-ниско съпротивление на връзките и в резултат на това по-малко нагряване под въздействието на електрически ток. Тъй като алуминий заедно с мед- основният проводим материал в електрическите мрежи и устройства, необходимостта от запояване възниква доста често.

Трудността е, че „крилатият метал“ във въздуха моментално се покрива с филм от оксид, към който не се придържа разтопената спойка. Необходимо е да се отстрани оксидният слой чрез механично почистване, но той се образува отново почти моментално.

За да се избегне повторното образуване на оксидния филм, са разработени много техники. Между тях:

1. Почистване на малки части под слой течен флюс.
2. Използването на флюсове във връзка с абразивни материали.
3. Използване на меден сулфат за създаване на меден филм върху алуминиев продукт.
4. Прилагане на специални потоци и спойки.

Почистване под слоя флюс

Малки алуминиеви части, като например проводници, могат да бъдат почистени чрез потапяне на част от детайла в течен флюс, който може да бъде обикновен колофонов разтвор или спояваща киселина. Течният флюс ще защити зоната, която се почиства от контакт с кислороди образуване на филм. Обикновеното трансформаторно масло има същия защитен ефект.

Абразивни материали

Към потока често се добавят железни стърготини (същия колофон). По време на процеса на запояване е необходимо да разтриете нагрятата зона с върха на поялника. Под въздействието на триене стърготините се отлепват от оксидния слой, а колофонът блокира достъпа на кислород до освободения метал. Вместо дървени стърготини може да се използва всеки разпадащ се абразив: шкурка или дори тухла.

С помощта на меден сулфат

Интересен метод с използване на галваностегия. Два алуминиеви електрода се потапят в разтвор на меден сулфат и се свързват към полюсите на електрическа батерия. Електродът, свързан към положителния, се оголва. В резултат на електролиза медта започва да се отлага върху почистваната повърхност. Когато алуминият е напълно покрит с меден филм, частта се изсушава. След това запояването е много по-лесно, тъй като медта е отличен материал за този тип връзка.

Специални припои

Най-висококачествената връзка у дома може да се получи с помощта на нискотопими спойки на базата на калай и мед и специални потоци. Най-популярният домашен поток е F64, който ви позволява да запоявате алуминиеви части без механично отстраняване. Така например запояването на алуминий към мед може да се извърши безпроблемно или може да се запечата алуминиева тръба отвътре, която не може да се почисти по друг начин.

В този случай се използват конвенционални нискотопими калаено-оловни припои с точка на топене 200-350 градуса. Поялникът трябва да е доста мощен - от 100 W и повече. Причината е високата топлопроводимост на алуминия. Недостатъчно мощен поялник просто няма да може да загрее зоната на запояване до температурата на топене на спойката. само много малки части(главно в радиоелектрониката) може да се свърже с 60 W поялник.

Поялникът не е подходящ за запояване на големи алуминиеви части. Тук е по-добре да използвате всяка газова горелка, която осигурява нагряване до 500-600 градуса, и една от специализираните спойки. Един от най-популярните е HTS-2000 - спойка без флюс за запояване на алуминий, мед, цинк и дори титан.

Той има няколко предимства:

1. Ниска точка на топене (390 градуса по Целзий).
2. Може да се използва без флюс.
3. Надеждност на връзката (в много случаи може да замени заваряването с аргон).

Вярно е, че HTS-2000 не изключва процеса на оголване. Освен това по време на процеса на запояване е необходимо да се отстрани оксидният филм с прът за запояване или телена четка, за да се осигури надеждна връзка. Този метод обаче ви позволява да извършвате работа като запечатване на течащи алуминиеви контейнери, например кутии или дори алуминиеви радиатори на автомобили.

В допълнение, HTS-2000 е практически единственият (с изключение на аргона) начин за свързване на два "крилати" метала: алуминий и титан.

Има и други високотемпературни припои, предназначени специално за запояване на алуминий. Например 34A, който съдържа две трети алуминий, както и мед и силиций. Но точката на топене на такива спойки е 500-600 градуса по Целзий, което е близо до точката на топене на самия алуминий.

Следователно използването на високотемпературни спойки у дома е опасно - алуминиевата част може да бъде непоправимо повредена при нагряване до такива високи температури.

Има ситуации, когато е необходимо да запоявате алуминиеви продукти. Но поради факта, че оксидният филм покрива повърхността на алуминия, спойката просто не се придържа към него. Припоите и флюсовете вече са разработени специално за тази цел. Но ние ще се опитаме да се справим с тази задача по старомодния начин.
внимание! Работата трябва да се извършва в добре проветриво помещение, за предпочитане оборудвано с активна вентилация, или на открито.
За запояване на алуминий се нуждаем от машинно масло (използвано за смазване на шевни машини), малко парче шкурка, колофон и обикновен припой за запояване на радиокомпоненти.

Имате нужда от поялник, който е възможно най-мощен. Например този. Мощността му е 65 W.

Ще запоим дъното на алуминиева кутия за бира.
Преди работа върхът на поялника трябва да бъде изравнен с файл (отстранете всички черупки) и калайдисан.

Използвайте парче шкурка, за да почистите мястото за запояване, докато заблести.

Налейте малко масло на това място.

По този начин премахваме оксидния филм, а маслото предотвратява образуването на нов филм.
До този момент поялникът трябва да се загрее до работна температура.
Потапяме върха на поялника в колофон, взимаме възможно най-много спойка, потапяме го отново в колофон и започваме бързо да разтриваме бъдещата зона за запояване с малко усилия. В същото време маслото започва да изгаря обилно. Затова не съжаляваме за колофона. Ако всичко е направено правилно, тогава слой калай трябва да покрие повърхността на алуминия.

Понякога, за да постигнете желания резултат, ще трябва да повторите тази операция няколко пъти.

Медната тел се запоява много лесно към калайдисан алуминий.

Сега нека се опитаме да калайдираме и запоим алуминиевата тел. Сваляме му изолацията и го почистваме до блясък. Изсипете машинно масло върху консервираното дъно на буркана.

Процедурата за запояване на алуминиеви елементи у дома е много проблематичен процес, който се улеснява от използването на специални материали. Работата се усложнява от незабавната поява на тънък оксиден филм на мястото на отстраняване, който пречи на запояването. Допълнителна трудност създава самият материал, който има ниска точка на топене (+660 °C). Използвайки спойка за запояване на алуминий, специални силни потоци и следвайки технологията, можете самостоятелно да запоявате почти всеки алуминиев предмет.

Характеристики и принципи на запояване

Ниската температурна стойност на топенето на метала усложнява технологичния процес на запояване, както и ремонта на продукти със собствените си ръце. Частите много бързо губят сила при нагряване, а структурите намаляват стабилността, когато температурата достигне 300 градуса. Нискотопимите припои, състоящи се от бисмут, кадмий, индий и калай, трудно влизат в контакт с алуминия и не осигуряват достатъчна якост. Наблюдава се отлична разтворимост в метала в комбинация с цинк, което прави запоените зони много надеждни.

Преди да започне запояването, алуминиевите елементи се почистват добре от оксиди и замърсявания.За да направите това, можете да използвате механична сила с четки или да използвате специални потоци, направени от мощен състав. Преди самата процедура не забравяйте да калайдисвате зоните, които ще третирате. Покритието с калай ще предпази детайла от образуването на оксиди. За надеждно запояване на алуминиеви продукти е необходимо да изберете правилния нагревателен инструмент, като вземете предвид обема на обработвания метал. В допълнение, надеждността на връзката зависи от избраната сплав, както и от потока за запояване на алуминий.

Методи за запояване

Запояването на алуминиеви изделия се извършва с електрически поялник, горелка или газова горелка. Има три начина за запояване на различни алуминиеви предмети:

• с колофон;
• използване на спойки;
• електрохимичен метод.

С колофон

Тази опция за запояване на алуминиеви предмети, проводници, кабели се използва за малки части. За да направите това, почистеният участък от електрическия проводник се покрива с колофон и се поставя върху парче шкурка със среден размер на зърното. Жицата се притиска отгоре с калайдисания връх на нагрят поялник. Това действие се извършва няколко пъти, след което се извършва процедурата за запояване на самите електрически проводници. Можете да използвате разтвор на колофон в диетилов етер.

В този случай краят на поялника не се отстранява от калайдисвания край, а се добавя колофон отгоре. За усукване на тънки алуминиеви проводници е подходящ електрически поялник с мощност около 50 W. При дебелина на алуминия от около 1 mm е необходим поялник с мощност 100 W, а части с размер над 2 mm изискват предварително загряване на фугата.

Използване на спойки

Този метод е най-разпространеният и се използва в електротехниката, при ремонта на автомобилни части, както и на други продукти. Преди запояване на алуминий, зоната за запояване е предварително покрита със сплав и впоследствие калайдисаните елементи са свързани. Предварително калайдисаните части се свързват помежду си, както и с други сплави и метали.

Запояването на елементи може да се извърши с помощта на припои от леки сплави, съдържащи калай, цинк и кадмий. Освен това активно се използват огнеупорни материали на базата на алуминий. Защо се използват съединения от леки сплави? Тъй като ви позволяват да запоявате алуминиев продукт при температури до 400 градуса. Това не води до качествени промени в свойствата на метала и запазва неговата здравина. Съставите с кадмий и калай не създават достатъчна надеждност на контакта и са податливи на корозивни ефекти. Огнеупорните материали, съдържащи цинк, мед и силиций на основата на алуминий, нямат тези недостатъци.

Електрохимичен метод

Тази процедура изисква съоръжение за покритие. С негова помощ се извършва медно покритие върху повърхността на продукт или тел. При отсъствието му се използва независима обработка на детайла. За да направите това, нанесете няколко капки наситен разтвор на меден сулфат върху почистената с шкурка зона. След това към детайла се свързва отрицателният полюс на независимо захранване.

Те могат да бъдат батерия, акумулатор или какъвто и да е електрически токоизправител. Към положителния полюс се свързва почистен меден проводник с диаметър около 1 mm, разположен в изолирана стойка. По време на процеса на електролиза медта постепенно ще се отложи върху детайла, след което областта се калайдисва и изсушава с помощта на електрически поялник. След това можете лесно да запоите консервираната област.

Припои, материали, флюсове

Запояването на алуминий с калай се извършва при използване на високоактивни потоци, както и добро почистване на частите на частите. Такива калаени съединения изискват допълнително покритие със специални съединения, тъй като имат ниска якост и слаба защита срещу корозионни процеси.

Как да запоявам алуминиеви елементи? Висококачествени спойки се получават чрез използване на припои със силиций, алуминий, цинк и мед.Тези материали се произвеждат както от местни, така и от много чуждестранни производители. Вътрешните марки пръти са представени от най-използваните спойки TsOP40, които според GOST съдържат 60% калай и 40% цинк, както и 34A (алуминий - 66%, силиций - 6%, мед - 28%). Използваният цинк придава висока якост на контактната зона и осигурява добра устойчивост на корозия. Вносните нискотемпературни сплави с отлични характеристики включват HTS-2000, който осигурява максимална лекота на използване.

Тези сплави се използват за работа с големи части (радиатори, тръби) с високо разсейване на топлината с помощта на нагревателна подложка или предмети, изработени от алуминиеви сплави, които имат доста висока температура на топене. Начинаещите майстори могат да се запознаят с процеса на запояване, като гледат видео с инструкции. Това ще помогне да се избегнат много неприятни нюанси по време на работния процес.

В допълнение към спойките, запояването на алуминий изисква използването на специални потоци, съдържащи амониев флуорборат, цинков флуорборат, както и триетаноламин и други елементи. Най-популярният е домашният F64, който има повишена химическа активност. Може да се използва дори без предварително отстраняване на оксидния филм от продуктите. В допълнение към него се използва 34A, съдържащ литиеви, калиеви и цинкови хлориди, както и натриев флуорид.

Подготовка на продуктите

Надеждността, както и отличното качество на връзките, се осигуряват не само чрез използване на правилната технология, но и чрез подготвителна работа. Те включват обработка на запечатани повърхности. Необходимо е да се отстранят замърсителите и тънките оксидни филми.

Механичната обработка се извършва с шкурка, метална четка, мрежа от неръждаема стомана или шлифовъчна машина. Освен това за почистване се използват различни киселинни разтвори.

Повърхностното обезмасляване се извършва с разтворители, както и с бензин или ацетон. Върху почистената алуминиева повърхност почти веднага се появява оксиден филм, но дебелината му е значително по-малка от оригиналната, което улеснява процеса на запояване.

Нагревателни инструменти

Как да спойка алуминий у дома? Електрическите поялници се използват за запояване на малки алуминиеви изделия у дома. Те са универсален инструмент, доста удобен за запояване на проводници, ремонт на малки тръбички и други елементи. Те изискват минимум работно пространство, както и наличие на електрическа мрежа. Ремонтът на едрогабаритни продукти и заваряването се извършват с газова горелка, която използва аргон, бутан и пропан. За запояване на алуминиеви предмети у дома можете да използвате стандартна горелка.

При използване на газови горелки е необходимо постоянно да се следи пламъкът им, което характеризира балансирано снабдяване с кислород и газове. При правилната газова смес огненият език има ярко син цвят. Слабият нюанс, както и малък пламък, показват излишък на кислород.

Технологичен процес

Технологията за запояване на алуминиеви предмети е подобна на процеса на свързване на части от други метални материали. Първата стъпка е да почистите и обезмаслите зоните на бъдещо залепване. След това свързаните елементи се монтират в работно положение за лесна обработка. Флюсът се нанася върху подготвената зона и първоначално студеният продукт започва да се нагрява с помощта на електрически поялник или горелка. Тъй като температурата се повишава, спойката започва да се топи, която трябва постоянно да докосва повърхността на елементите, контролирайки процеса на нагряване. Запояването на алуминиеви елементи у дома с електрически поялник се извършва в добре проветриво помещение, тъй като по време на работа се отделят опасни съединения.

Използването на спойка без флюс изисква спазване на някои нюанси. За да се предотврати намесата на оксидния филм в попадането на сплавта върху частите, краят на пръта прави драскащи движения по протежение на зоната, където са запоени елементите. Това нарушава целостта на оксида и спойката влиза в контакт с метала, който се обработва.

Разрушаването на оксидния слой по време на запояване може да се извърши по друг метод. За да направите това, мястото, което ще се третира, се надрасква с метална четка или прът от неръждаема стомана.

За да се осигури максимална здравина на алуминиевите части в зоната на запояване, третираните зони са предварително калайдисани. Спазването на технологията на запояване на алуминиеви елементи гарантира отлично качество на връзката, както и нейната защита от корозия.

Трудността при запояване на алуминий не само у дома, но и в условията на промишлено производство се дължи преди всичко на специалните свойства на този метал, което го прави коренно различен от другите видове цветни метали, активно използвани както в индустрията, така и в ежедневието.

Металният алуминий има цял набор от парадоксални свойства, тоест свойства, които се изключват взаимно, но въпреки това лесно съществуват в един метал.

От една страна, това е много топим метал; точката на топене на чистия алуминий е 660 градуса. Това е химически много активен метал. Алуминият е способен моментално да влиза в химични реакции с почти всички активни вещества. Това е много мек и не много издръжлив метал.

От друга страна, изключително високата химическа активност на алуминия води до факта, че той незабавно влиза в химична реакция с кислорода, съдържащ се в околния въздух, образувайки филм от алуминиев оксид на повърхността си: Al2O3. Алуминиевият оксид има второ име - корунд. Това е много издръжливо, напълно химически инертно вещество. Точка на топене: 2400 градуса. Използва се в промишлеността като огнеупорен материал.

Така можем да кажем, че в ежедневието, въпреки предметите от алуминий, които ни заобикалят отвсякъде, ние не знаем истинската му същност, тъй като истинският алуминий винаги е скрит от нас под непроницаемата завеса на неговия оксид. Алуминиевият оксид определя такива свойства на този метал като изключително висока устойчивост на неорганични киселини и основи, устойчивост на корозия в морска вода и атмосферен въздух, висока отразяваща способност и висока екологичност.

И същият този алуминиев оксид превръща конвенционалното запояване в доста сложен технологичен процес, изискващ използването на специални потоци, специални спойки и някои специфични методи за успешното му прилагане.

Същността на процеса на запояване на всеки метал, включително алуминий, е въвеждането на специално свързващо вещество в разтопено състояние в пространството между частите, които се запояват. Това вещество се нарича спойка. Когато се втвърди, той надеждно се свързва с две метални повърхности и образува една единствена връзка.

Трудности при запояване

С алуминия всичко е малко по-сложно. Повърхностният оксиден филм не позволява на обикновената спойка да влезе в химическа реакция с метала. В резултат на това не се получава адхезия между металната повърхност и спойката. С прости думи спойката не залепва към повърхността на алуминия и запояването става невъзможно.

Следователно основната трудност се крие в проблема с отстраняването на практически неотстранимия оксиден филм от металната повърхност.

Втората трудност е ниската точка на топене на алуминия. Факт е, че най-издръжливата връзка се получава чрез използване на така наречените огнеупорни спойки. Точката на топене на който е 550−650 градуса. Като се има предвид факта, че алуминият се топи при температура от 660 градуса, при запояване на малки алуминиеви продукти е изключително трудно да не се разруши самата алуминиева конструкция, като се разтопи заедно с припоя.

Отстраняване на оксиден филм

Проблемът с премахването на повърхностния филм се решава по два фундаментално различни начина:

• Чрез използване на специални активни флюсове с предварително механично почистване на металната повърхност.
• Използване на процеса на електролиза.

Активни потоци

Ако наистина искате, можете да направите поток за запояване със собствените си ръце, във вашата кухня или работилница. Но за това е необходимо да се справите с много опасни химически активни вещества като киселини или основи. Освен това в специализираните магазини има огромен избор от различни марки флюси, както обикновени, така и тясно специализирани, а цените им са ниски. Затова ще оставим производството на киселина за запояване със собствените си ръце на специални фенове за запояване, а ние сами ще се опитаме да разберем асортимента, който индустрията ни предлага.

• F-34A. Специален поток. Топи се при температура 420−620 градуса. Използва се с огнеупорни припои. Състав: Калиев хлорид 50% Литиев хлорид 32% Натриев флуорид 10% Цинков хлорид 8%
• F-61A. Флюс за алуминий. Топенето става при температура 150−320 градуса. Използва се с конвенционални калаено-оловни припои. Състав: Цинков флуороборат 10% Амониев флуороборат 8% Триетаноламин 82%
• F-64. Високо активен флюс за алуминиеви сплави. Топи се при температура 180−350 градуса. Състав: повърхностно активни вещества.
• НИТИ-18 (F-380). Специален флюс за алуминиеви сплави. Температура на запояване 390−620 градуса.
• А-214. Универсален поток без почистване със средна активност.

Преди да нанесете флюс, металната повърхност трябва първо да се почисти от замърсители и да се обезмасли. Това се прави с помощта на бензин или ацетон. След това се извършва механична обработка с помощта на различни абразивни устройства: шкурка, метална четка, шлифовъчни дискове и други подобни устройства. Целта на тези действия е да се отслаби оксидният филм, тъй като по същество е невъзможно да се премахне, тъй като незабавно се образува нов, който да замени стария. Но новият филм е много по-тънък и по-слаб от стария, така че тази техника улеснява потока да проникне през повърхностната оксидна бариера.

Електрохимичен метод (процес на електролиза)

Същността на този метод е, че повърхността на алуминия, заедно с неговия непобедим оксид, просто се заменя с медна повърхност. И това се случва много по-просто, по-бързо и по-надеждно. Това става с помощта на обикновена галванична инсталация.

Сплави за запояване

Конвенционалните припои, използвани за запояване на цветни метали, съдържат калай и олово като основни компоненти, както и кадмий, бисмут и цинк като допълнителни компоненти. За алуминия такъв състав е изключително нежелан, поради факта, че той практически не се разтваря в тези метали (с изключение на цинка), така че работата с спойка от такъв състав ще бъде изключително слаба и ненадеждна. В допълнение, всички припои на основата на оловно-калаен имат много ниска устойчивост на корозия. Следователно запояването на алуминий с калай е нежелателно.

За алуминий се използват специални спойки, които съдържат самия алуминий, както и силиций, мед, сребро и цинк.

Колкото повече цинк се съдържа в алуминиевата спойка, толкова по-висока якост и устойчивост на корозия е тя. Съдържанието на мед, силиций и алуминий повишава точката на топене на спойката, което я прави огнеупорна. Коя спойка да изберете зависи от задачите, пред които са изправени частите, които се запояват.

По правило огнеупорните припои имат точка на топене, сравнима с точката на топене на самия алуминий, така че се използват главно за запояване на големи, масивни алуминиеви части. В този случай е възможно да се осигури добро отвеждане на топлината поради голямата маса на запоени повърхности и по този начин да се предотврати разрушаването на конструкцията в резултат на нейното топене заедно с спойката.

Месинговата спойка не се използва за алуминий.

Технологията на процеса на запояване на алуминий не се различава от запояването на всеки друг метал и се състои от редица последователни действия:

Загряване на повърхностите за запояване

За запояване на малки алуминиеви части, например проводници, като правило се използва електрически поялник с мощност от 50 до 100 W, в зависимост от напречното сечение на проводника. За по-масивни части, например тенджери, автомобилни радиатори, е препоръчително да използвате по-мощни източници на топлина. Като правило това е горелка или газова горелка, закупена или. Когато запоявате алуминий с газова горелка и нагрявате повърхностите, които ще запоявате, трябва да спазвате следните правила:

Използване на колофон

За запояване и запояване на алуминиеви проводници с малко напречно сечение можете успешно да използвате оловно-калаени спойки, като използвате колофон като поток. В този случай абразивната обработка на повърхността на проводника се извършва под слой разтопен колофон, а като абразивен инструмент се използва горещ накрайник на поялник, както и малко количество метални стърготини.

Трябва да се отбележи, че този метод е подходящ само за тънкостенни части с малък размер или за проводници с малко напречно сечение. Във всички останали случаи е необходимо да се използват специални алуминиеви флюси и огнеупорни припои, предназначени за запояване на алуминий.

Недостатъци на запояване на алуминий

Винаги трябва да помните, че запояването не е заваряване. Той по никакъв начин не засяга вътрешната структура на метала и следователно мястото на запояване винаги е с няколко порядъка по-слабо в характеристиките на якост от самия запоен метал. Зоната за запояване не трябва да се подлага на високи механични и температурни натоварвания. В противен случай запоените части ще се срутят много бързо. Единственият вариант, когато запояването е по-подходящо от заваряването, е при запояване на алуминиеви проводници в електрически уреди или когато не е възможно да се сменят с нови.

Препоръчително е да изключите запояването и калайдисването на спукани алуминиеви тенджери, чаши и други тигани от домашната практика. Алуминиевите припои и флюсове съдържат силно токсични вещества. В този случай старателното измиване на зоната за запояване в течаща вода ще изглежда като игра на руска рулетка.

Алуминият и неговите сплави имат много добри характеристики, като висока топло- и електропроводимост, лекота на обработка, ниско тегло и безопасност за околната среда. Но този красив метал има един много голям недостатък: той е изключително труден за запояване. Правилно избраният поток за запояване на алуминий помага за решаването на този сериозен проблем.

Свойства на алуминия

Проблемът със запояването на алуминий се дължи на неговата химическа структура. Самият този метал е химически много активен; той реагира с почти всички химикали. Това кара чистия алуминий незабавно да реагира с кислорода във въздуха. В резултат на това върху металната повърхност се образува много тънък и същевременно изключително здрав оксиден филм: Al2O3. По отношение на свойствата си алуминият и неговият оксид представляват две крайни противоположности, обединени в едно цяло. Например:

• Точката на топене на чистия алуминий е 660 градуса. Алуминиевият оксид или корундът, както го наричат ​​още, се топи при температура от 2600 градуса. Огнеупорният корунд се използва в промишлеността като огнеупорен материал.
• Алуминият е много мек и пластичен метал. Корундът има изключително висока механична якост, което позволява да се произвеждат всякакви абразивни материали от него.

Алуминиевият оксид превръща обикновеното запояване в доста сложен процес. За успешното му изпълнение е необходимо използването на специфични методи и специални алуминиеви спойки и флюсове.

Запояване на метал

Смисълът на запояването на всеки метал е, че специално вещество, наречено спойка, се въвежда в пространството между запояваните части в разтопено състояние. След втвърдяване спойката надеждно свързва две метални части в едно цяло.

При запояване на алуминий оксидният филм на повърхността му предотвратява свързването на разтопената спойка с метала. С други думи, адхезията е нарушена и следователно спойката не може да се разпространи по повърхността на метала и да залепне за него. Това прави запояването на алуминий почти невъзможно без използването на специални средства, които частично отстраняват оксида от металната повърхност и насърчават нормалната адхезия.

Отстраняване на оксиден филм

Отстраняването на оксида от повърхността на алуминия е сложен процес и никога не води до краен резултат. Тоест, оксидният филм е практически невъзможен за отстраняване, тъй като вместо току-що отстранения моментално се образува нов. Възможно е само с помощта на специфични средства да се отслаби ефектът му. Това може да стане с два различни метода:

• Химичен метод. С помощта на специални алуминиеви потоци филмът се разрушава в резултат на излагане на активни киселини.
• Механичен метод. Чрез използването на абразивни инструменти целостта на филма се нарушава.

На практика и двата метода най-често се комбинират, за да се постигне максимален възможен ефект.

Флюсове за алуминий

Флюсът се използва за отстраняване на оксид от металната повърхност и впоследствие предотвратява образуването на нов филм. Трябва да се помни, че по време на процеса на запояване потокът не трябва да взаимодейства с спойката и да влиза в химически реакции с нея. Потоците могат да бъдат в различни състояния:

• Течност.
• Залепете.
• Прах.

За алуминий най-често се използват течни потоци на основата на ортофосфорна киселина.. Съществуват така наречените флюсове без почистване, чието използване не изисква последващо измиване на запоените повърхности под течаща вода. Въпреки това, най-често алуминиевите флюси съдържат силно токсични вещества, които не са безопасни и от гледна точка на околната среда могат силно да корозират метала на мястото на запояване. Следователно използването на флюсове изисква щателно измиване на зоната за запояване под течаща вода. Промишлеността произвежда по-голям брой алуминиеви потоци, сред които могат да се разграничат следните::

• F-64. Високо активен флюс за алуминий и неговите сплави. Счита се за най-добрия флюс за този метал. Високата активност се определя от високото съдържание на активен флуор в състава му, около 40%. При нагряване флуорът разрушава оксидния филм върху повърхността на алуминия. Използването на този флюс изисква цялостно измиване на заварените повърхности след приключване на процеса.
• F-34A. Специален алуминиев флюс за огнеупорни спойки. Състав: калиев хлорид 50%, литиев хлорид 32%, натриев флуорид 10%, цинков хлорид 8%.
• F-61A. Използва се с конвенционални оловно-калаени припои, топящи се при температура 150−350 градуса. Състав: цинков флуорборат 10%, амониев флуорборат 8%, триетаноламин 82%. Използва се за запояване на различни метали, като алуминий и мед. Следователно, когато възникне въпросът как да запоявате алуминий към мед, този поток ще бъде отговорът.
• НИТИ-18 (F-380). Подходящ за огнеупорни припои с точка на топене 390 - 620 градуса. Особеността на този поток е, че докато разтваря добре оксидния филм, той практически няма ефект върху основния метал. След завършване на запояването остатъците от флюс трябва да се отстранят незабавно. За да направите това, мястото на запояване първо се измива с гореща течаща вода, след това със студена вода. И накрая, инкубирайте за 15 минути във воден разтвор на фосфорен анхидрид.
• А-214. Универсален поток без почистване със средна активност. Температура на нанасяне 150−400 градуса. Не съдържа вредни соли на анилин, фенол или карбоксилни киселини, поради което не е необходимо старателно изплакване след употреба. Остатъците могат лесно да се отстранят с хартиена кърпа, напоена със спирт.

Механично отстраняване на оксиди

За да се улесни разтварянето на филма с помощта на флюс, той първо се отстранява частично с помощта на механични методи. Тези техники позволяват само леко отслабване на ефекта на оксида, тъй като експериментално е установено, че новообразуваният филм е малко по-нисък по якостни характеристики от стария. За тези цели се използват следните устройства:

• Шкурка.
• Пили и рашпили.
• Твърди метални четки.

Процесът на механично отстраняване на повърхностния оксид може да бъде оптимизиран с помощта на тухлен прах. Мястото за запояване първо се поръсва с фини тухлени стърготини. Тогава:

Като абразив със същия ефект можете да използвате пресят речен пясък или метални стружки.

Запояване на алуминий

Основата на всяко запояване е така нареченото калайдисване или калайдисване. При този процес спойката се разпределя равномерно по повърхността на метала. За да върви добре калайдисването, са необходими два важни компонента: специален поток и правилно подбрана спойка. Вече разгледахме флюсовете, сега е ред на спойките.

Специални припои

Конвенционалните припои, използвани за запояване на цветни метали, съдържат калай и олово. Въпросът как да запоявате алуминий с калай не е от значение, тъй като такива спойки не се препоръчват за алуминий, тъй като той е практически неразтворим в тези метали. Използват се специални припои, които съдържат достатъчно количество алуминий, както и силиций, мед, сребро и цинк.

• 34-А. Специален огнеупорен припой за алуминий. Точка на топене 530−550 градуса. Състав: алуминий 66%, мед 28%, силиций 6%. Препоръчително е да се използва заедно със съответния поток F-34A.
• ЦОП-40. Принадлежи към категорията калаено-цинкови припои. Състав: цинк 63%, калай 36%. Топенето става в рамките на 300-320 градуса.
• HTS 2000. Специална спойка за алуминий произведена в САЩ. Основни компоненти: цинк 97% и мед 3%. Точка на топене 300 градуса. Осигурява много здрава връзка, сравнима по здравина със заваръчния шев.

Наличието на метал като цинк в спойката му осигурява високи якостни характеристики и добра устойчивост на корозия. Наличието на мед и алуминий повишава точката на топене и прави спойката огнеупорна.

Използването на една или друга спойка се определя от задачите, които стоят пред частите, които се запояват. По този начин, за запояване на големи и масивни алуминиеви части, които впоследствие ще бъдат подложени на големи натоварвания, е по-добре да се използват огнеупорни припои, тяхната температура на топене е сравнима с температурата на топене на самия алуминий. Когато възникне въпросът как да запоявате алуминиева тръба, трябва да разберете за какво точно ще се използва тази тръба в бъдеще. Огнеупорните припои се характеризират с висока якост, а голямата маса на детайла позволява добро разсейване на топлината по време на процеса на запояване, което ще предотврати разрушаването на алуминиевата конструкция поради нейното топене.

Характеристики на процеса

Запояването на алуминий не се различава от запояването на всеки друг цветен метал.

У дома запояването на алуминий може да бъде разделено на два вида:

• Високотемпературно запояване на големи части. Като правило това е дебелостенен алуминий с голяма маса. Температурата на нагряване на частите е 550−650 градуса.
• Нискотемпературно запояване на дребни битови предмети и проводници за електронен монтаж. Температура на запояване 250−300 градуса.

Високотемпературното запояване включва използването на газова горелка, работеща с пропан или бутан като нагревателен елемент. Но когато изведнъж възникне въпросът как да запоявате алуминий у дома, можете също толкова лесно да използвате горелка.

При високотемпературно запояване е необходимо постоянно да се следи температурата на нагряване на запояваните повърхности. За тази цел използвайте парче огнеупорна спойка. Веднага щом спойката започне да се топи, това показва, че е достигната необходимата температура и нагряването на детайла трябва да бъде спряно, в противен случай може да се стопи и последващо разрушаване на цялата конструкция.

За нискотемпературно запояване се използва електрически поялник с мощност от 100 до 200 вата в зависимост от размера на запояваните части. Колкото по-голяма е частта, толкова по-мощен поялник ще трябва да се използва за нагряване. В същото време 50-ватов поялник е доста подходящ за запояване на проводници.

И в двата случая, както при високотемпературно запояване, така и при нискотемпературно запояване, етапите на процеса са приблизително еднакви и се състоят от следните последователни стъпки:

• Механична обработка на бъдещата зона за запояване. Извършва се с помощта на всички видове абразивни средства. Предназначение: да отслаби повърхностния оксиден филм и да го направи по-податлив на поток.
• Обезмасляване на зоната за запояване с помощта на органични разтворители като алкохол, ацетон, бензин.
• Фиксиране на части в желаната позиция.
• Нанасяне на флюс върху повърхностите за запояване. Ако се използва течен флюс, най-добре е да се нанася с четка.
• Загрейте зоната за запояване с помощта на електрически поялник или газова горелка.
• Нанасяне на разтопена спойка върху мястото на запояване и калайдисване на метални повърхности (разпределяне на спойката на равномерен слой).
• Свързваме металните повърхности и ги фиксираме в подходящата позиция.
• След това. След като спойката се охлади и частите са запоени, измиваме мястото за запояване под течаща вода, за да отмием остатъчния флюс.