Пайка алюминия

Это устаревший, но еще практичный, материал по книге К.К.Хренов «Сварка, резка и пайка металлов» Машгиз, Киев-Москва ,1952. Рекомендуем ознакомиться с современными способами пайки алюминия

Пайка алюминия и его сплавов представляет большие затруднения вследствие лёгкой окисляемости алюминия с образованием прочной окисной плёнки, а также вследствие часто наблюдающейся слабой сопротивляемости коррозии мест пайки. До настоящего времени задача качественной пайки алюминия не вполне разрешена. Для облегчения процесса пайки иногда применяется предварительное покрытие алюминия медью или никелем, осаждаемыми гальваническим способом. Места пайки в этом случае очищаются травлением серной кислотой, десятипроцентным раствором едкого натра, с последующей промывкой в проточной воде, после чего подвергаются никелированию или омеднению гальваническим способом. Поверхности, покрытые тонким слоем никеля или меди, паяются обычными способами мягкими припоями. Способ гальванического покрытия мест пайки ввиду его сложности, трудоёмкости и довольно высокой стоимости применяется редко. Обычно ограничиваются лишь зачисткой кромок перед пайкой. В этом случае применяются специальные припои для пайки алюминия. Простейшим из этих припоев является технически чистый цинк, дающий удовлетворительные результаты при пайке растиранием и обеспечивающий прочность порядка 9кг/мм², однако соединения, паянные цинком, весьма подвержены коррозии. Припои первый и второй обеспечивают предел прочности не ниже 10кг/мм². Припой третий обладает высокой вязкостью и большим относительным удлинением; предел прочности около 8кг/мм². Припой четвёртый, отличающийся некоторой хрупкостью, обеспечивает предел прочности до 20кг/мм². Как показал опыт, прочность паяного соединения обычно возрастает с повышением температуры плавления припоя.

Припои для пайки алюминия и его сплавов (состав в процентах)
Sn	Zn	Cd	Al	Si	Си	Примечание
55	25	20	—	—	—	Мягкие припои
40	25	20	15	—	—
63	36	—	1	—	—
45	50	—	5	—	—
Остальное	20-25	2-6	—	—	—
—	—	—	Остальное	5,2—6,5	25-29	Твёрдый припой, Тпл =525°; предложен С. Н. Лоцмановым

В качестве флюсов применяют органические вещества, например канифоль, стеарин, сахарную пудру. Предварительно поверхности облуживаются растиранием припоя щёткой или скребком. Иногда для нахлёсточных соединений применяется оригинальный способ пайки алюминиевых сплавов с использованием в качестве припоя порошкообразного хлористого цинка. На зачищенные поверхности места пайки насыпают порошок безводного хлористого цинка и подогревают детали. При подогреве порошок плавится с выделением густого едкого дыма, освобождая расплавленный цинк. Происходит обменная реакция; алюминий соединяется с хлором и улетучивается, а освобождающийся цинк сплавляется с алюминием и дифундирует на некоторую глубину в основной металл. Процесс происходит по уравнению
3ZnCl₃+2Al = 3Zn+2A1Cl₂
Происходит, таким образом, процесс облуживания поверхности алюминия цинком; поверхность детали оказывается покрытой сплавом цинка с алюминием.
При нагреве собранных внахлёстку и надёжно скреплённых облуженных деталей происходит прочная их спайка. Полученное соединение отличается прочностью и сравнительной устойчивостью против коррозии. Более прочная пайка требует применения более тугоплавких припоев и специальных флюсов. В нашей промышленности применяется, например, специальный припой для алюминия, имеющий следующий состав: медь — 25—30%, кремний — 4,7%,алюминий — остальное. Температура плавления припоя 525°C. Припой применяется совместно с флюсом следующего состава: хлористый литий LiCl 25—30%; фтористый калий KF 8—12%; хлористый цинк ZnCl₂ 8—15%; хлористый калий KCI — остальное. Температура плавления этого флюса около 450°C. Применение указанных припоя и флюса даёт весьма удовлетворительную и прочную пайку алюминия.