Флюс для пайки алюминия состав: Флюсы для пайки алюминия твердыми припоями

Флюсы для пайки алюминия твердыми припоями

 

Обычно пайка алюминия твердыми припоями производится на воздухе или другой атмосфере, содержащей кислород, и поэтому требует применения химического флюса. Флюсы становятся активными до достижения температуры пайки и находятся в расплавленном состоянии во всем температурном интервале пайки. Они проникают сквозь оксидную пленку, вытесняют воздух и обеспечивают смачивание основного металла припоем.

Флюс: хороший и идеальный

Хороший флюс для пайки должен:

• начинать плавиться при достаточно низкой температуре, чтобы минимизировать окисление изделия;
• быть полностью расплавленным к тому времени, когда начнет плавиться припой;
• растекаться по стыку и припою, чтобы защитить их от окисляющих газов;
• проникать сквозь и под оксидную пленку;
• оставаться жидким пока не затвердеет припой;
• легко удаляться после завершения пайки.

Идеальный флюс для пайки в печи или горелкой плавиться при температуре только немного ниже температуры плавления припоя. Этим он обеспечивает однородное смачивание и растекание припоя за минимальное время. Флюс, который применяют при пайке погружением в расплавленный припой, имеет такой состав, что он остается расплавленным и стабильным во всем температурном интервале плавления припоя. Для пайки погружением требуются менее активные флюсы, чем при пайке горелкой, поскольку соединяемые детали полностью погружаются во флюс в ходе процесса пайки. Поэтому поверхность деталей полностью защищена от окисления кислородом.

Состав флюсов для твердой пайки алюминия

Флюсы, которые применяются при пайке алюминия и его сплавов твердыми припоями, обычно состоят из смеси хлоридов и фторидов щелочных и щелочноземельных металлов. Иногда они содержат фторид алюминия или криолит (3NaF·AlF₃). Состав флюсов подбирается таким образом, чтобы они имели благоприятный баланс между температурным интервалом плавления, плотностью, химической активностью, травильной способностью и стоимостью. Снижения содержания фторидов во флюсах снижает их эффективность для удаления оксидов, а слишком большая их концентрация приводит к нежелательному широкому интервалу плавления.

Состав флюса может влиять на цвет или внешний вид готового паяного шва. Некоторые флюсы интенсивно травят и огрубляют поверхность шва. Флюсы, которые содержат хлориды цинка и других тяжелых металлов, могут осаждать эти металлы на основной металл и окрашивать ее в более темный цвет.

Флюсы обычно поставляют в виде сухого порошка во влагонепроницаемых контейнерах. В такой упаковке их можно хранить длительное время. Когда контейнер с флюсом открывается, то должны быть приняты строгие меры по предотвращению загрязнения флюса атмосферной влагой. Контейнер для флюса должен быть идеально чистыми и быть из алюминия, стекла или керамики – и никогда из стали.

Способы применения флюсов для пайки алюминия

Флюсы для пайки алюминия твердыми припоями применяют сухими или смешивают с водопроводной водой или спиртом и наносят на место пайки путем кисточкой, опрыскиванием или окунанием. Часто сухим флюсом посыпают изделие или нагретый пруток из припоя окунают в сухой флюс. Хотя, в принципе, флюс можно смешивать с водопроводной водой до пастообразного состояния, применение спирта, часто считают более предпочтительным. Под воздействием водяного пара во флюсе могут образовываться химические соединения, которые потом будет трудно удалять с поверхности паяного шва и изделия.

Обычно пауза до 45 минут между наложением флюса и последующей пайкой считается нормальной. Вместе с тем, все-таки рекомендуют накладывать флюс непосредственно перед пайкой. Водная паста из флюса должна быть свежей или, по крайней мере, приготавливаться не реже одного раза в смену.

Смачивающее действие флюса улучшают добавлением смачивающих «агентов», таких как вода. Смесь из двух третей флюса и одной трети воды (по весу) обычно хорошо подходит для нанесения кисточкой. Для опрыскивания или окунания потребуется больше воды – пропорция подбирается из опыта.

Источник:

Aluminum and Aluminum Alloys, ASM International, 1996

Какой флюс лучше для пайки алюминия

При упоминании такого процесса, как пайка алюминия, многих мастеров бросает в холодный пот. Этот материал настолько коварный, что так и норовит напакостить бедному пользователю. Однако практика показывает, что большая часть проблем связана с банальным незнанием особенностей алюминия и применением присадок для других металлов. В результате обычная пайка превращается в сущий ад. 

Сегодня мы расскажем про все тонкости работы с этим металлом, чтобы развеять ваши страхи. 

Почему алюминий плохо паяется 

Металл, а также его сплавы, категорически не переносят пайку. Любые попытки нанести припой в зону соединения заканчиваются провалом – он просто не пристанет. В сравнении с медью и другими материалами, алюминий можно смело назвать самым худшим. 

Причина кроется в таком явлении, как оксидная пленка. Алюминий достаточно активно и быстро реагирует с находящимся в воздухе кислородом. Даже после зачистки места пайки, поверхность быстро покрывается новым слоем оксида. 

Пленка является собственной защитой алюминия. Она выдерживает большие температуры без разложения. Оксид отличается химической стойкостью, именно этим объясняется инертность алюминия к окружающей среде. Металл попросту не чувствителен к флюсам, которые используется при классической пайке цветных материалов. 

Кроме того, в состав классического припоя входят олово, кадмий и другие элементы. Алюминий крайне неохотно контактирует с этими металлами, отказываясь образовывать соединение. 

Сам металл обладает относительно низкой температурой плавления – около 660 градусов. Оксидная пленка наоборот, показывает высокие показатели стойкости к нагреву. Такая разница температур вызывает дополнительные осложнения в процессе спаивания. 

Используем правильные компоненты

Чтобы пайка дала качественный, прочный шов, необходимо использовать припой с добавлением цинка. Этот элемент отличается хорошей растворимостью с алюминием и позволяет паять высокопрочные соединения. 

Второй важный момент – удаление оксидной пленки. Сделать это можно путем механической обработки поверхности, но данный способ трудозатратный и непродолжительный. Оксид вновь образуется в кратчайшее время. 

Более эффективными являются флюсы для алюминия. Их преимущества:

• быстрое действие;
• полное удаление оксида в зоне работы паяльником;
• способствуют более прочному соединению.

Для алюминия подходят только активные составы с достаточной реакционной способностью!

Основными компонентами таких растворов являются муравьиная, уксусная, олеиновая кислоты. Показатель их реакционной способности возрастает с нагревом. Таким образом, оксид полностью разрушается под флюсом, оставляя чистое место. 

Выбор оптимального флюса

Для алюминиевых деталей подходят следующие составы:

• Ф59 – предназначен для относительно небольших температур, подходит для сплавов с медью и сталью;
• Ф61 – кроме алюминия подходит для других цветных металлов при температуре паяльника до 320 градусов;
• Ф54 (А) – выполнен на основе триэтаноламина, подходит для домашних работ;
• Ф64 – активный флюс для алюминия и сплавов (дюраль, силумин).

На практике также применяются и другие, импортные составы, однако их действие схожее с описанными.  

Стоит отметить, что каждый флюс для Al имеет активные компоненты в своем составе: хлориды, кислоты и другие компоненты, небезопасные при контакте с человеком. Чтобы уберечь себя от последствий воздействия агрессивной среды, в процессе работы важно соблюдать правила безопасности. 

Не стоит волноваться – при соблюдении правил пайка алюминия не вызовет трудностей. 

Также рекомендуем прочитать:

Какие карнизы сейчас актуальны?

Алюминиевое правило первый помощник в вопросах ровных стен

Основные функции штор и специфика их выполнения

Флюсы для пайки алюминия Пайка

Обычно пайка алюминия производится на воздухе или в другой атмосфере, содержащей кислород, в связи с чем требуется использование химических флюсов. Флюсы становятся активными до температуры пайки и находятся в расплавленном состоянии при всех температурах пайки. Они проникают сквозь оксидную пленку, вытесняют воздух и обеспечивают смачивание основного металла припоем.

Флюс: хороший и идеальный

Хороший флюс для пайки должен:

• начинают плавиться при достаточно низкой температуре, чтобы свести к минимуму окисление продукта;
• Полностью расплавляется к моменту начала плавления припоя;
• распределить по стыку и припою, чтобы защитить их от окисляющих газов;
• проникают сквозь и под оксидную пленку;
• остаются жидкими, пока припой не затвердеет;
• легко удаляется после завершения пайки.

Идеальный флюс для пайки в печи или горелке, плавится при температуре чуть ниже температуры плавления припоя. При этом он обеспечивает равномерное смачивание и растекание припоя за минимальное время. Флюс, который применяют для пайки погружением в расплавленный припой, имеет такую ​​структуру, что остается расплавленным и стабильным при любых температурах плавления припоя. Погружение припоем требует менее активных флюсов, чем при пайке горелкой, так как в процессе пайки детали должны быть полностью погружены во флюс.

Поэтому поверхность детали полностью защищена от окисления кислородом.

Состав флюсов для пайки алюминия твердый

Флюс, применяемый при пайке алюминия и его сплавов, твердые припои, обычно состоят из смеси хлоридов и фторидов щелочных и щелочноземельных металлов. Иногда они содержат фторид алюминия или криолит (3NaF AlF ₃ ). Состав флюсов подобран таким образом, чтобы они имели благоприятный баланс интервала плавления, плотности, реакционной способности, травильной способности и стоимости. Уменьшение содержания фторидных флюсов снижает их эффективность для удаления оксидов, а слишком большая концентрация нежелательно расширяет интервал плавления.

Состав флюса может повлиять на цвет или внешний вид готового паяного соединения. Некоторые флюсы интенсивно разрастаются и огрубевают на поверхности шва. флюс, хлориды, содержащие цинк и другие тяжелые металлы. Эти металлы могут быть нанесены на основной металл и окрашены в его более темный цвет.

Флюсы обычно поставляются в виде сухого порошка во влагонепроницаемых контейнерах. В такой упаковке может храниться длительное время. При вскрытии тары с флюсом следует принимать строгие меры для предотвращения загрязнения флюса атмосферной влагой. Контейнер для флюса должен быть идеально чистым и изготавливаться из алюминия, стекла или керамики, но ни в коем случае не из стали.

Способы нанесения флюса для пайки алюминия

Флюсы для пайки алюминия пайку наносят в сухом виде или смешивают с водопроводной водой или спиртом и наносят на места пайки кистью, распылением или окунанием. Часто изделие посыпают сухим флюсом или нагретый стержень погружают в сухой припой. Хотя, в принципе, флюс можно смешивать с водопроводной водой до состояния пасты, использование спирта часто считается предпочтительным. Под воздействием потока водяного пара может образовываться химическое соединение, которое затем трудно удалить с поверхности паяного шва и изделий.

Обычно пауза до 45 минут между последующей пайкой флюсом и наложением считается нормальной. В то же время, все же рекомендуем наносить флюс непосредственно перед пайкой. Водная паста флюса должна быть свежей или, по крайней мере, готовиться не реже одного раза в смену.

Улучшение смачивающего эффекта за счет добавления во флюс смачивающих «агентов», таких как вода. Смесь двух третей флюса и одной трети воды (по весу) обычно хорошо подходит для нанесения кистью. Для опрыскивания или окунания нужно больше воды — пропорция выбирается опытным путем.

Источник:

Алюминий и алюминиевые сплавы, ASM International, 1996

Преобразование флюса – пайка алюминия

Основы, флюсы тетрафторалюминат калия (KAlF ₄ ), а также содержит пентафторалюминат калия (K ₂ AlF ₅ ). K ₂ AlF ₅ существует в различных модификациях: гидрат пентафторалюмината калия (K ₂ AlF ₅ · H ₂ O), и безгидратные (K ₂ AlF ₅ ).
В процессе пайки материал претерпевает существенные физико-химические изменения. В то время как главный компонент KAlF

4 просто нагревается, соединение K ₂ AlF ₅ · H ₂ O начинает терять кристаллическую воду начиная с 90°C (195°F). При дальнейшем повышении температуры в пределах 90° – 150°С (195°F – 302°F) и 290°С – 330°С (554°F – 626°F) возникают две различные кристаллографические (структурные) модификации К ₂ AlF ₅ отформатированы.

Когда температура в печи поднимается выше 490°C (914°F), K ₂ AlF ₅ начинает химически реагировать. Согласно уравнению:

2 K ₂ ALF ₅ → KALF ₄ + K ₃ ALF ₆ (Уравнение 1)

Точное количество калиссии Hexa-Fl AlF ₆ ), необходимый для эвтектического состава флюса (т. е. смесь двух или более веществ с самой низкой температурой плавления; см. фазовую диаграмму), получают из исходного K

2 AlF ₅ содержание. При температуре пайки полученный флюс имеет четко определенный диапазон плавления от 565°C до 572°C (1049°F – 1062°F). Флюс плавится до бесцветной жидкости.
Из-за давления пара 0,06 мбар при 600°C часть KAlF ₄ испаряется во время цикла пайки, особенно после достижения температуры плавления. Общее содержание KAlF ₄ в выхлопных газах зависит от времени и температуры. На основании результатов ТГА-анализа (при скорости нагрева 20°C/мин) количество летучих соединений во флюсе при температуре от 250°C до 550°C (от 482°F до 1022°F) составляет приблизительно от 0,2 до 0,5%. Эти пары флюса содержат фториды и могут реагировать с атмосферой печи, особенно с влагой, с образованием фтороводорода в соответствии с уравнением:

3 KALF ₄ + 3 H ₂ O → K ₃ ALF

6 + AL ₂ O ₃ + 6 HF (Уравнение 2)

Это одна из причин, по причине почему процесс пайки должен проходить в контролируемой атмосфере (азот) с низкой точкой росы и низким содержанием кислорода (еще одна причина – минимизировать эффекты повторного окисления на алюминиевых поверхностях).

Сразу после завершения пайки остатки флюса состоят в основном из KAlF ₄ и K ₃ AlF ₆ .