Трудността при спояването на алуминия не само в домашни условия, но и в промишленото 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 промишлеността, така и в ежедневието.

Металният алуминий има цяла гама парадоксални свойства, тоест свойства, които взаимно се изключват, но въпреки това лесно съжителстват в един метал.

От една страна, това е метал с ниско топене, точката на топене на чистия алуминий е 660 градуса. Това е химически много активен метал. Алуминият е в състояние незабавно да влезе в химически 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 химическа реакция с кислород, съдържащ се в околния въздух, с образуването на филм от алуминиев оксид: Al2O3 на повърхността му. Алуминият има второ име - корунд. Това е много силно, абсолютно химически инертно вещество. Точка на топене: 2400 градуса. Използва се в промишлеността като огнеупорен материал.

Метален алуминий

По този начин можем да кажем, че в ежедневието, въпреки предметите, изработени от алуминий, които ни заобикалят от всички страни, ние не знаем истинската му същност, тъй като истинският алуминий винаги е скрит от нас под непроницаема завеса на неговия оксид. Именно алуминиевият оксид определя свойствата на този метал, като неговата 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 обикновеното запояване в доста сложен технологичен процес, който изисква използването на специални флюси, специални припои и някои специфични методи за успешното му прилагане.

Същността на процеса на запояване на всеки метал, включително алуминий, е въвеждането в пространството между запоените части на специално свързващо вещество в разтопено състояние. Това вещество се нарича спойка. Укрепвайки се, той надеждно се свързва с две повърхности на метала и образува една единствена връзка.

Трудност 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 сцепление между металната повърхност и спойка. С прости думи, спойка не се придържа към повърхността на алуминий и запояването става невъзможно.

Следователно, основната трудност се състои в проблема с премахването на практически неотменяемия оксиден филм от металната повърхност.

Втората трудност е ниската точка на топене на алуминия . Факт е, че най-трайната връзка се получава при използване на така наречените огнеупорни припои. Точката на топене на която е 550-650 градуса. Предвид факта, че алуминият се топи при температура от 660 градуса, при запояване на малки алуминиеви изделия е изключително трудно да не се разруши самата алуминиева структура, като се разтопи заедно с спойка.

Отстраняване на оксиден филм

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

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

Активни потоци

Ако наистина искате, тогава можете да направите флюс за запояване със собствените си ръце, в кухнята или работилницата си. Но за това е необходимо да се справим с много опасни химически активни вещества, като киселини или основи. Освен това в специализираните магазини има огромен избор от различни марки флюси, както конвенционални, така и високо специализирани, а цените им са ниски. Затова ще оставим производството на киселина за запояване със собствените си ръце на специални вентилатори за запояване и ще се опитаме да разберем асортимента, който ни предлага индустрията.

  • F-34А. Специален флюс. Топи се при температура 420-620 градуса. Прилага 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. Прилага се с обикновени приспособления за олово - олово. Състав: цинков флуорорат 10% амониев флуороборат 8% триетаноламин 82%
  • F-64. Високо активен поток за алуминиеви сплави. Топи се при температура 180-350 градуса. Състав: ПАВ.
  • NITI-18 (F-380). Специален флюс за алуминиеви сплави. Температурата на запояване е 390-620 градуса.
  • А-214. Универсален немиещ флюс със средна активност.

Преди да приложите флюса, металната повърхност първо трябва да бъде почистена от замърсители и обезмаслена. Това става с бензин или ацетон. След това те се обработват с помощта на различни абразивни устройства: шлифована кърпа, метална четка, шлифовъчни колела и други подобни устройства. Целта на тези действия е да се отслаби оксидният филм, тъй като по принцип е невъзможно да се отстрани, тъй като незабавно вместо стария се образува нов. Но новият филм е много по-тънък и по-слаб от стария, затова тази техника улеснява по-лесното проникване на потока 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. А медното запояване е много по-просто, по-бързо и по-надеждно. Изпълнете това, като използвате най-простата галванична инсталация .

  • Използвайте всеки източник на постоянен ток. Тя може да бъде: домакински изправител, акумулатор за кола или обикновен акумулатор от фенерче. Отрицателният стълб се свързва с алуминиевата повърхност. Положителният стълб е свързан с меден проводник с напречно сечение от 1–1, 3 мм.
  • Медната жица, лишена от изолация, се фиксира вътре в желязната четина на абразивната четка, така че в процеса на триене на четката върху повърхността на алуминия, жицата да не я докосва.
  • Няколко капки меден сулфат се капят в мястото за запояване, предварително обработено с шкурка или друг абразивен инструмент.
  • В процеса на триене, слой от червена мед постепенно ще се образува върху повърхността на алуминия, в резултат на процеса на електролиза.
  • Медната повърхност е много по-лесна за калай и спойка, отколкото алуминиева повърхност.

Припои 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 цинк), така че работата с спойка от този състав ще бъде изключително слаба и ненадеждна. В допълнение, всички продавачи на олово-калай имат много ниска устойчивост на корозия. Следователно запояване на алуминий с калай е нежелателно.

За алуминия се използват специални припои, които включват самия алуминий, както и силиций, мед, сребро и цинк.

  • 34 А. Състав: алуминий 66% мед 28% силиций 6%. Точката на топене е 530-550 градуса.
  • ЦОП 40. Състав: Цинк 60% Калай 40%. Топи се при температура 300-320 градуса.
  • HTS 2000. Основата на състава е цинк, алуминий и мед, както и някои незначителни добавки. В спойката има девет компонента, които заедно осигуряват нейните много добри качества. Топи се при температура 300 градуса. Производство в САЩ.

Колкото повече цинк се съдържа в спойката за алуминий, толкова повече той е силно издръжлив и устойчив на корозия. Съдържанието на мед, силиций и алуминий повишава точката на топене на спойка, което я прави огнеупорна. Коя спойка да изберете зависи от задачите, които са изправени пред споените части.

По правило огнеупорни припои имат точка на топене, сравнима с точката на топене на самия алуминий, така че те се използват главно за запояване на големи, масивни алуминиеви части. В този случай е възможно да се осигури добро разсейване 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 спойка.

Месинговата спойка за алуминий не е приложима .

Процес на алуминиево спояване

Технологията на алуминиево спояване не се различава от спояването на всеки друг метал и се състои от поредица от последователни действия:

  • Обезмасляване на точката на запояване.
  • Механично почистване с абразивни продукти.
  • Прилагане на флюс. Необходимо е да се прилага флюс почти веднага след машинна обработка. Тъй като колкото повече време минава след абразивния ефект върху оксидния филм, толкова по-силен става.
  • Почистване на отопляеми повърхности. Топене на спойка и неговото разпределение по повърхността на метала.
  • Докосване на калайдисани повърхности и фиксиране. Фиксирането се извършва, докато спойка не се втвърди. Това обикновено се случва в рамките на една до две минути.
  • Изплакнете зоната за запояване под течаща вода, за да отмиете остатъците от флюс. Ако това не е направено, металът в точката на сцепление може да започне да корозира, тъй като флюсът съдържа силни киселини в състава си.

Отопляеми споени повърхности

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 жицата. За по-масивни части, като саксии, автомобилни радиатори, е препоръчително да използвате по-мощни източници на топлина. По правило това е вентилаторна или газова горелка. При спояване на алуминий с газова горелка и отопляеми споени повърхности трябва да се спазват следните правила:

  • За запояване на дадена част не трябва да се допуска прегряване на основния метал, тъй като това може да доведе до неговото топене и в резултат на това до разрушаване на цялата метална конструкция като цяло. За да се избегне това, е необходимо постоянно да се следи температурата по време на отоплителния процес. Направете това с спойка. Парче спойка периодично докосва загрятата повърхност, веднага щом спойка започне да се топи, това е сигнал, че нагряването може да бъде спряно.
  • Не използвайте кислород за допълнително обогатяване на газовата смес. Тъй като това ще засили процесите на окисляване на мястото на запояване и в резултат на това ще ускори образуването на оксиден филм върху металната повърхност.

Използване на колофон

За запояване и запояване на алуминиеви проводници с малко напречно сечение могат да се използват успешно приспособленията за оловно-калаено използване на колофон като флюс. В този случай абразивната обработка на повърхността на жицата се извършва под слой от разтопена колофон, а като абразивен инструмент се използва накрайник с горещо запояване и малко количество метални пълнежи .

  • На мястото на бъдещо запояване се поставя парче колофон и метални пълнежи.
  • Колофон се разтопява с нагрят калай на върха на поялник.
  • След като колофонът се разтопи напълно и равномерно се разпредели по повърхността, те започват да търкат жилото на спояващото желязо по повърхността на алуминия през слой от разтопен колофон.
  • В резултат на това накрайникът за запояване на червено горещо желязо заедно с метални пълнежи започва лесно да разрушава повърхностния оксиден филм, а колофонът не позволява на въздуха да проникне в мястото за запояване, в резултат на това не се образува нов оксиден филм.
  • След завършване на консерва, запоените повърхности са свързани помежду си и се загряват отново, докато спойка не се разтопи отново и запълни цялото пространство между споените повърхности.

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 спояване на алуминий.

Минуси за спояване на алуминий

Винаги трябва да помните, че запояването не е заваряване. Той не влияе по никакъв начин на вътрешната структура на метала и следователно мястото на запояване по отношение на якостните характеристики винаги е с няколко порядъка по-слабо от самия споен метал. Мястото на запояване не трябва да бъде излагано на големи механични и термични напрежения. В противен случай запоените части ще се срутят много бързо. Единствената опция, когато запояването е по-подходящо от заваряване, е запояване на алуминиеви проводници в електрически уреди или запояване на херметичен автомобилен радиатор, когато не е възможно да се замени с нов.

Препоръчително е да изключите от домашната практика запояване и калайдисване на херметични алуминиеви съдове, халби и други тигани. Съставът на алуминиевите припои и флюсите включва силно токсични вещества. В този случай щателното измиване на мястото за запояване в течаща вода ще изглежда като игра на руска рулетка.

Категория:

Строителство и ремонт