О пайке алюминия и его сплавов

Методы и технология при пайке алюминия и его сплавов

Алюминий Al, химический элемент III группы периодической системы Менделеева; атомный номер 13, атомная масса 26,9815; серебристо-белый легкий металл. Состоит из одного стабильного изотопа ²⁷Al

Название алюминий происходит от лат. alumen - так еще за 500 лет до н. э. назывались алюминиевые квасцы, которые применялись как протрава при крашении тканей и для дубления кожи. Датский ученый X. К. Эрстед в 1825, действуя амальгамой калия на безводный АlСl₃ и затем отгоняя ртуть, получил относительно чистый алюминий. Первый промышленного способ производства алюминия предложил в 1854 французский химик А. Э. Сент-Клер Девиль: способ заключался в восстановлении двойного хлорида алюминия и натрия Na₃AlCl₆ металлическим натрием. Похожий по цвету на серебро, алюминий на первых порах ценился очень дорого. С 1855 по 1890 годы было получено всего 200 тонн алюминия. Современный способ получения алюминия электролизом криолитоглиноземного расплава разработан в 1886 году одновременно и независимо друг от друга Ч. Холлом в США и П. Эру во Франции

алюминий чаще всего применяется в сплавах со следующими легирующими элементами:

Алюминий и его сплавы в силу своего химического состава достаточно быстро окисляются при нагревании, образуя при этом стойкую пленку (окисел) мешающую ведению пайки. Поэтому процесс пайки алюминия и его сплавов во многом отличается от пайки других металлов. Тут применимы лишь те методы, при которых пленка окислов, покрывающая поверхность спаиваемых деталей исчезает непосредственно в момент пайки. Для получения качественного соединения паяемых деталей необходимо прежде всего произвести подготовку поверхности, которая включает в себя очистку от грязи, обезжиривание и травление

Вывод: пайка алюминия и его сплавов представляет большие трудности вследствии легкой окисляемости с образованием прочной окисной пленки, а также вследствии часто наблюдающейся слабой сопротивляемости коррозии мест пайки

Cуществуют три основных метода пайки алюминия и его сплавов:

Этот метод ввиду его доступности и простоты часто встречается на практике. Подготовленные для пайки поверхности нагревают до температуры плавления припоя (около 400 градусов по Цельсию) и затем в зону шва наносят слой расплавленного припоя и одновременно стальной щеткой удаляют пленку. По мере удаления окисной пленки припой смачивает алюминий и после охлаждения дает прочную связь. Можно также окисную пленку соскабливать непосредственно прутком припоя, в который можно вводить абразив. Такой способ паяния называют шаберным (пайка трением) или по другому абразивным.

Этот метод подразумевает ультразвуковую пайку с применением ультразвукового паяльника. В такой паяльник встроен магнитострикционный вибратор, сообщающий ультразвуковые колебания рабочей части паяльника. паяльник наносит припой на поверхность металла, разрушая колебаниями слой окисла и припой облуживает металл. Паяльник питается током от высокочастотного лампового генератора. Технология такова. Вызываемые тем или иным способом в расплавленном припое колебания ультразвуковой частоты приводят к нарушению сплошности в слое припоя и периодическому возникновению и изчезновению огромного количества мелких пузырьков. В тот момент, когда пузырек, возникающий непосредственно на поверхности алюминия, изчезнет, расплавленный припой с силой ударяется об эту поверхность и разрушает окисную пленку, а освободившаяся от окислов поверхность алюминия немедленно смачивается расплавленным припоем, что и обеспечивает доброкачественную пайку. При этом способе не обязательно применять флюсы, также отпадает необходимость в предварительной зачистке поверхности алюминия перед пайкой. Однако обезжиривать поверхности все же необходимо.

Этот метод пайки осуществляется при нагреве с помощью горелок и другими способами. При пайки деталей из алюминия припоями на алюминиевой основе вначале горелкой подогревают место спая и пруток припоя до температуры 400 градусов по Цельсию. Затем конец прутка припоя окунают в сухой порошкообразный флюс типа 34А, а место спая дополнительно подогревают так, чтобы температура его была примерно на 50 градусов 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 пленку, а припой расплавляясь при соприкосновении с деталью, заполняет очищенный флюсом паяемый шов. После пайки деталь должна быть промыта для удаления остатков флюса, чтобы предохранить спаянную поверхность от коррозии

Ответ Это недопустимое совмещение разнородных металлов, способствующих к постепенному, но верному их разрушению (коррозии). Вот 6 примеров недопустимых гальванических пар:

1 пара:
1) Алюминий и все сплавы на его основе
2) Медь и её сплавы, серебро, золото, платина, палладий, родий, олово, никель, хром

2 пара:
1) Магниево-алюминиевые сплавы
2) Сталь легированная и нелегированная, хром, никель, медь, свинец, олово, золото, серебро, платина, палладий, родий

3 пара:
1) Цинк и его сплавы
2) Медь и её сплавы, серебро, золото, платина, палладий, родий

4 пара:
1) Сталь нелегированная, олово, свинец, кадмий
2) Медь, серебро, золото, платина, палладий, родий

5 пара:
1) Никель, хром
2) Серебро, золото, платина, палладий, родий

6 пара:
1) Титан и его сплавы
2) Алюминий и его сплавы

алюминий	+660°C
вольфрам	+3420°C
германий	+937°C
дуралюмин	+650°C
железо	+1539°C
золото	+1064°C
инвар	+1425°C
иридий	+2447°C
калий	+63°C
константин	+1260°C
латунь	+1000°C
магний	+650°C
медь	+1084°C
молибден	+2622°C
натрий	+97,8°C
нейзильбер	+1100°C
никель	+1455°C
нихром	+1400°C
олово	+232°C
осмий	+3030°C
платина	+1772°C
ртуть	+39°C
рутений	+2334°C
свинец	+327°C
серебро	+962°C
сталь	+1300°C-+1500°C
титан	+1668°C
фехраль	+1460°C
цезий	+28°C
цинк	+420°C
цирконий	+1852°C
чугун	+1100°C -+1300°C

INFO-AUTOGLASS.ru

О пайке алюминия и его сплавов