Содержание

Пайка алюминия – флюс, припой, как и чем паять правильно

Пайка алюминия, как справедливо считают многие специалисты, является достаточно сложным в выполнении технологическим процессом. Между тем такое мнение можно считать верным лишь в отношении тех ситуаций, когда спаять изделия из алюминия пытаются, используя для этого припои и флюсы, которые применяются для соединения деталей из других металлов: меди, стали и др. Если же используется специальный флюс для пайки алюминия, а также соответствующий припой, то данный технологический процесс не представляет особых сложностей.

Пайка алюминия с использованием пропановой горелки

Особенности процесса

Сложности, которые вызывает пайка алюминия при помощи традиционных припоев и флюсов, объясняются рядом факторов, преимущественно связанных с характеристиками данного металла. Основным из таких факторов является наличие на поверхности деталей из алюминия оксидной пленки, которая отличается высокой температурой плавления и исключительной химической стойкостью.

Такая пленка при выполнении пайки препятствует соединению основного металла и материала припоя.

Перед осуществлением пайки изделий из алюминия их поверхности необходимо тщательно очистить от оксидной пленки, для чего можно использовать механическую обработку или применять флюсы, в состав которых входят сильнодействующие компоненты.

Подготовленные к пайке дюралевые детали

Сам алюминий, в отличие от оксидной пленки на его поверхности, обладает достаточно низкой температурой плавления: 660 градусов, что также осложняет технологический процесс выполнения пайки. Такая характеристика алюминия приводит к тому, что при нагреве детали из него быстро теряют прочность, а при определенной температуре, находящейся в интервале 250–300 градусов, конструкции из данного металла начинают терять устойчивость. Самый легкоплавкий компонент, который входит в состав наиболее распространенных алюминиевых сплавов, начинает плавиться уже в интервале температур 500–640 градусов, что может привести к перегреву и даже к расплавлению самих соединяемых деталей.

Основу большей части легкоплавких припоев, использующихся для пайки, составляют олово, кадмий, висмут и индий. С этими элементами алюминий плохо вступает в соединения, что делает паяные соединения, полученные с их использованием, очень непрочными и ненадежными. Хорошей взаимной растворимостью обладают алюминий и цинк, поэтому данный элемент при его использовании в припоях обеспечивает полученному соединению высокую прочность.

Характеристики флюсов для пайки мягкими припоями

Состав флюсов, применяемых для пайки алюминия

Используемые материалы

При выполнении пайки изделий из алюминия можно использовать припои оловянно-свинцовой группы, если тщательно очистить поверхность деталей и применять высокоактивные флюсы. Соединения, полученные с их помощью, по причине плохой взаимной растворимости алюминия, олова и свинца отличаются невысокой надежностью, также они склонны к развитию коррозионных процессов. Чтобы сделать подобные соединения более устойчивыми к коррозии, их необходимо покрывать специальными составами.

Наиболее качественное, надежное и устойчивое к коррозии паяное соединение, позволяют получать припои, в составе которых содержится цинк, медь, кремний и алюминий.

Припои, включающие в свой состав данные элементы, производят как отечественные, так и зарубежные компании. Наиболее распространенными отечественными марками являются ЦОП40, содержащий в своем составе 40% цинка и 60% олова, и 34А, в составе которого содержится алюминий (66%), медь (28%) и кремний (6%). Цинк, содержащийся в припое для пайки изделий из алюминия, определяет не только прочность полученного соединения, но и его коррозионную устойчивость.

Самую низкую температуру плавления из всех вышеперечисленных имеют оловянно-свинцовые припои. Наиболее высокотемпературными являются те, в составе которых содержится алюминий и кремний, а также материалы, содержащие алюминий вместе с медью и кремнием. К последним, в частности, относится припой популярной марки 34А, температура плавления которого находится в интервале 530–550 градусов.

Для информации: материалы на основе алюминия и кремния плавятся при температуре 590–600 градусов.

Учитывая температуру плавления, применяют такие припои в тех случаях, когда соединить необходимо крупногабаритные детали из алюминия, в которых обеспечивается хороший теплоотвод, либо изделия, выполненные из алюминиевых сплавов, плавящихся при достаточно высоких температурах.

Но, конечно, максимальное удобство в работе демонстрируют низкотемпературные припои, одной из распространенных марок которых является HTS-2000.

Припой HTS-200 для спайки деталей из алюминия и цветных металлов

Технология пайки алюминия обязательно предполагает использование специального флюса, который необходим для того, чтобы улучшить соединяемость основного металла с материалом припоя. Именно поэтому подходить к выбору такого материала необходимо очень ответственно. Особенно актуально это требование в тех случаях, когда детали из алюминия необходимо спаять при помощи оловянно-свинцового припоя. Состав флюсов содержит элементы, которые и формируют его активность по отношению к алюминию. К таким элементам относятся: триэтаноламин, фторборат цинка, фторборат аммония и др.

Флюс Ф-64 для пайки легких сплавов без предварительной механической обработки поверхностей

Одним из наиболее популярных отечественных материалов является флюс марки Ф64. Популярность Ф64 обусловлена тем, что данный материал отличается повышенной активностью. Благодаря такому качеству выполнять пайку с флюсом Ф64 можно, даже не зачищая поверхность алюминиевых деталей от тугоплавкой оксидной пленки.

Из популярных высокотемпературных флюсов следует выделить материал марки 34А, в состав которого входит 50% хлорида калия, 32% хлорида лития, 10% фторида натрия и 8% хлорида цинка.

Подготовка деталей

Для получения качественного и надежного соединения недостаточно просто знать, как паять алюминий, важно также правильно подготовить поверхности соединяемых деталей к пайке.

Заключается такая подготовка в обезжиривании поверхностей и удалении с них окисной пленки.

Для обезжиривания используют традиционные средства: ацетон, бензин или любой подходящий растворитель.

Удаление окисной пленки перед пайкой, которое также несложно выполнить своими руками, преимущественно совершается при помощи механической обработки, для чего можно использовать шлифовальную машинку, наждачную бумагу, металлическую щетку или сетку из нержавеющей проволоки. Значительно реже применяется химический способ удаления такой пленки, который подразумевает травление поверхности алюминиевых деталей при помощи кислотных растворов.

Зачистка поверхностей перед пайкой с помощью шлифовальной насадки на болгарку

Как известно, окисная пленка на поверхности алюминия образовывается практически моментально при ее контакте с окружающим воздухом. Такой процесс происходит и на зачищенной перед пайкой поверхности, но смысл выполнения зачистки состоит в том, что вновь образующаяся пленка значительно тоньше удаленной, поэтому флюсу будет гораздо легче с ней справиться.

Источники нагрева

В качестве элемента, при помощи которого выполняется прогрев габаритных соединяемых деталей из алюминия и расплавление припоя, преимущественно используется газовая горелка, работающая на пропане или бутане. Если вы решили спаять изделия из алюминия своими руками в условиях домашней мастерской, то можно использовать и обычную паяльную лампу.

Удобная в использовании газовая паяльная лампа

При выполнении нагрева необходимо очень внимательно следить за тем, чтобы не расплавились соединяемые детали. С этой целью к поверхности деталей как можно чаще прикасаются припоем, чтобы проконтролировать начало его плавления. Это и будет свидетельством того, что достигнута рабочая температура.

Нагревая детали и припой перед началом пайки, также необходимо следить за пламенем газовой горелки: смесь газа и кислорода, которая его формирует, должна быть сбалансированной. Делать это необходимо по той причине, что сбалансированная газовая смесь активно нагревает металл, но не оказывает серьезного окислительного действия.

О том, что газовая смесь сбалансирована, свидетельствует ярко-синий цвет пламени, которое имеет небольшой размер. Если пламя горелки слишком маленькое по размеру и имеет бледно-голубой цвет, то это является свидетельством того, что в газовой смеси слишком много кислорода.

Для пайки небольших изделий из алюминия используются электрические паяльники и припои, плавящиеся при невысокой температуре.

Технологические приемы пайки

Пайка деталей, выполненных из алюминия, по технологии выполнения практически ничем не отличается от процесса соединения изделий, изготовленных из других металлов. Сначала соединяемые детали обезжириваются и тщательно зачищаются, после этого их выставляют в нужное положение относительно друг друга. Затем на зону будущего соединения необходимо нанести флюс и начать ее прогрев вместе с припоем до рабочей температуры.

Процесс пайки деталей из алюминиевого сплава

При достижении рабочей температуры кончик припоя начнет плавиться, поэтому им необходимо постоянно прикасаться к поверхности деталей, контролируя процесс нагрева.

Пайка изделий из алюминия, для выполнения которой используется безфлюсовый припой, имеет свои особенности. Заключаются они в том, что для того, чтобы проникновению припоя к поверхности детали не препятствовала окисная пленка, его кончиком необходимо совершать чиркающие движения по месту будущего соединения. Таким образом нарушается целостность пленки, и припой беспрепятственно соединяется с основным металлом.

Посмотреть, как пайка выполняется практически, можно на обучающем видео.

Есть еще один технологический прием, позволяющий разрушить оксидную пленку в процессе пайки. Сделать это можно при помощи стержня из нержавеющей стали или металлической щетки, которыми водят по месту соединения и уже расплавленному припою.

Чтобы получить максимально прочное соединение методом пайки, соединяемые поверхности необходимо подвергнуть предварительному лужению.

Сфера применения процесса

Большое практическое значение имеет не только пайка алюминия в домашних условиях. Данную технологию также активно используют на ремонтных и производственных предприятиях. Применяя метод пайки, можно получать соединения, отличающиеся высокой прочностью, надежностью и эстетической привлекательностью.

При работе с тонким листовым алюминием пайка позволяет избежать деформацию материала

Большой популярностью данная технология пользуется при выполнении ремонтных работ с автотранспортными средствами, тракторами и мотоциклами. Объясняется такая популярность тем, что при пайке не происходит изменение структуры соединяемого металла, поэтому подобный способ соединения во многих случаях является даже более предпочтительным, чем сварка.

Практически безальтернативной пайка является тогда, когда необходимо восстановить герметичность алюминиевого радиатора или картера, отремонтировать изношенную или разрушенную деталь, изготовленную из алюминиевого сплава. Удобно и то, что сделать такой ремонт можно и своими руками, для этого не потребуется сложного и дорогостоящего оборудования.

Отремонтированный в домашних условиях автомобильный радиатор

Прогары, сколы и трещины, образовавшиеся в блоке цилиндров, изготовленном из алюминиевого сплава, также можно успешно отремонтировать при помощи пайки. Очень полезна данная технология в том случае, если необходимо восстановить изношенную внутреннюю резьбу. При этом изношенное резьбовое отверстие заполняется расплавленным припоем, а затем в него вворачивается болт. После того как припой застынет, болт из отверстия выворачивается, а внутри него оказывается сформированная по необходимым параметрам резьба. Такая несложная операция позволяет получить новую резьбу, которая по своим прочностным характеристикам ничем не уступает исходной.

Кроме этого, пайка успешно применяется для ремонта и восстановления герметичности труб, изготовленных из алюминия и сплавов данного металла. Такие трубы сейчас активно используются во многих технических устройствах. При помощи пайки вы можете своими руками, не прибегая к дорогостоящим услугам квалифицированных специалистов, отремонтировать многие предметы из алюминия и его сплавов, использующиеся в быту: посуду, лестницы, различные детали интерьера, водосточные желоба, элементы сайдинга и др. При помощи пайки можно не только ремонтировать, но и своими руками изготавливать любые конструкции из алюминия.

Использование качественных расходных материалов и строгое следование технологии, которой совсем несложно обучиться и по видео урокам, позволяет получать методом пайки соединения, отличающиеся высоким качеством, надежностью, привлекательным и аккуратным внешним видом.

Использование подручных средств

Нередки ситуации, когда под рукой нет активного флюса и припоя, который специально предназначен для соединения деталей из алюминия, а спаять их необходимо срочно. В таких ситуациях можно выполнить пайку обычным припоем, состоящим из алюминия и олова или олова и свинца. В качестве флюса в данном случае можно использовать канифоль.

Оксидная пленка при использовании данного метода пайки разрушается под слоем канифоли, в которую можно дополнительно добавить металлические опилки. Для ее разрушения применяется специальный паяльник со скребком, который необходимо предварительно залудить. Скребок наряду с опилками разрушает оксидную пленку на поверхности деталей, а канифоль не дает образоваться новой. Кроме того, скребок-паяльник, перемещая расплавленный припой по месту будущего соединения, обеспечивает его лужение.

Конечно, такой способ пайки очень хлопотный и не всегда гарантирует получение качественного и надежного соединения, поэтому использовать его можно только в крайних случаях. Целесообразнее всего потрать время и деньги на приобретение качественных припоя и флюса и не переживать за качество формируемого с их помощью соединения.

с серебром, латуни, алюминия, олова

Припой для пайки меди

Для алюминия, меди, латуни не получится применять сварку. Чтобы результат спаивания деталей радовал, а не огорчал, необходимо подготовить специальное оборудование. В подборе материала не стоит выбирать дешевые варианты, должно быть соотношение: цена-качество.

Кроме того, что цена должна соответствовать качеству, материал должен обладать некоторыми характеристиками, которые бы обеспечивали надежную пайку изделий.

Припой для пайки меди используется в расплавленном состоянии, заполняя промежутки между поверхностями, которые подлежат скреплению.

Чтобы обеспечить качественное припаивание изделий, необходимо обеспечить растекание припоя по всей поверхности.

Для удаления пленки оксидов и других загрязняющих элементов, необходимо применить флюс.

Цена зависит от технологических характеристик припоя, которые меняются от состава и условий паяльного процесса.

Этот процесс считается наиболее популярным среди методов скрепления деталей, это обусловлено некоторыми его положительными свойствами:

  • Первоначальная форма изделия или детали остается без изменения.
  • Скрепление выполняется без короблений и внутренних напряжений.
  • Высокая прочность спаянных элементов, что увеличивает их производительность.
  • Качество процесса не ухудшается от воздействия начальных температур.
  • Можно скрепить не только металлические элементы, но даже металл с неметаллом.
  • При необходимости, спайки можно распаять.

Пайка медной трубы.

Медные изделия отлично спаиваются. Так как она считается химически малоактивным материалом, то можно легко провести очистку поверхности от оксидов и загрязнений, не применяя агрессивный и сложный флюс.

Припой

Они разделяются на две категории:

  • по химическому составу.
  • по температуре плавления.

Комплект для пайки алюминия.

Если говорить о физических свойствах паяного соединения, то его определяющими можно считать металл и сплавы, которые входят в основу припоя. Поэтому они делятся на две категории:

  1. Мягкий вид или низкотемпературный.

Температура плавления данной категории равняется не больше 450 °C. Прочность шва, при выборе данного варианта, немного уступает второй категории, но благодаря тому, что используемая температура не очень высокая, физические свойства изделий не меняются, что является показателем прочности.

  1. Твердый вид или высокотемпературный.

Эта категория имеет более высокую температуру плавления. Прочность полученных швов значительно выше первого варианта, но при отжиге прочность спаиваемых деталей значительно меньше.

Мягкие виды

К мягким можно отнести:

Свинцовый и безсвинцовый припой.

  • Свинцово-оловянные
  • Припои с малым содержанием олова
  • Специальные и легкоплавимые

В процессе спаивания, может применяться бессвинцовый флюс.

Наиболее распространенными составами являются:

  • Флюс для спаивания алюминия, в основу которого входит олово. Помимо этого, в нем должны присутствовать бура, цинк, кадмий. Цинк и кадмий нужны для увеличения диффузии, которая должна пройти глубокие слои алюминия.
  • Паста – флюс, используется для печатных плат.

Паста для спаивания медных изделий представляет собой те же флюсы, только консистенция немного загустевшая. Паста поможет усилить адгезию соединения, и исключит образование воздушных пузырьков.

Если в рабочем процессе применить смесь, где в основе находится олово, то обрабатываемая поверхность может быть существенно сокращена, иногда достаточно покрыть половину всей поверхности. Олово обладает свойствами легкого впитывания, поэтому оно легко проникает внутрь скрепления.

Оловянно-медный тип считается наиболее распространенной категорией данного сырья. Он состоит из таких компонентов:

  • олово-97%.
  • медь-3%.

Одним из его преимуществ является достаточно доступная цена, что делает его использование более востребованным.

Оловянно-серебряные виды характеризуются более высокими показателями прочности, достаточно часто их используют в отопительных системах.

Таблица 2. Свойства некоторых легкоплавких припоев

Он состоит из таких компонентов:

  • олово 95%,
  • серебро 5%.

Наиболее популярными наименованиями считаются ПОС-18, ПОС-30, ПОС-40, ПОС-61, ПОС-90. Цифровые обозначения указывают на % олова в сплаве. К примеру, ПОС-61, отлично подходит для меди и латуни, а ПОС-30, кроме меди или латуни, может применяться для стальных сплавов и железа.

Его преимуществом считается достаточно доступная цена, которая соответствует качеству материала.


Пайка медных труб «мой опыт»

Твердые соединения

Твердый тип используют в тех местах, где часто имеется влияние окружающих факторов. Процесс спаивания медных изделий, используя твердый тип, является альтернативным методом скрепления изделий, который обеспечит высокие показатели прочности шва. В роли присадки применяют сплавы твердой пайки BCuP или BAg. Именно от них зависит надежность спаянного места.

К твердым сплавам относятся:

  • Припой для твердого состава из меди и цинка;
  • Фосфор и медь;
  • Чистая медь;
  • Флюсы безотмывочные.

Твердый тип может различаться:

  • На тугоплавкий.
  • Легкопавкий.

Медно-цинковую смесь не считают достаточно распространенной, исходя из их свойств, они с легкостью заменяются составом из бронзы, цинка или латуни.

Медно-фосфорный тип играет роль дорогого серебряного флюса. Они используются для соединения изделий из бронзы, латуни и других металлов.

К примеру, ПМЦ-36, это твердый тип, который подходит для латуни и других медных соединений.

Для соединения двух стальных деталей, можно применить чистый состав меди или латуни, марки Л-62, Л-62, Л-68.

В марке буква П обозначает слово «припой», МЦ – медно – цинковый, а цифра – процент меди.

Если говорить о медно-фосфорном типе, то у него более доступная цена, что позволяет использовать его в различных областях.

Единственным недостатком данного соединения являются низкие показатели механической прочности при эксплуатации, в условиях, когда преобладают низкие температуры.

Наиболее крепкими и надежными считаются медно-цинковые, и многокомпонентные соединения. Цена на данный материал может быть дорогой, но пайка медных изделий таким составом, позволяет добиться надежности соединения.

Необходимо учесть, что при пайке изделий, используя твердый вид, необходимо применять и флюс.

Наиболее распространенным сочетанием с серебром считается припой с такими пропорциями:

  • 92% меди,
  • 2% серебра.
  • 6% фосфора.

При правильном подборе сплава, и используя флюс, можно получить крепкие и надежные стыки. При допущении неточности в технологии пайки результат может привести к аварийной ситуации.

Алюминий и его сплавы

Пайка алюминия

Припой для алюминия используют не только в промышленных целях, но и в домашнем хозяйстве. В зависимости от металла проводят пайку, используя сплав мягкого и твердого вида.

Для качественно выполненных работ состав для алюминия должен иметь в основе медь, кремний, цинк, серебро.

Для алюминия можно успешно применяют составы из олова и свинца. Для пайки алюминия используют составы, которые считаются высокотемпературными, поэтому оптимальным решением будет использование алюминиево-кремниевой и алюминиево-медно-кремниевой смеси.

Видео: Пайка алюминия

Пайка алюминия своими руками | Строительный портал

Обычно пайку алюминия производят в рамках промышленных цехов. В домашних условиях эту процедуру провести достаточно проблематично, потому что после зачистки на поверхности металла почти сразу возникает оксидная пленка, которая и усложняет процесс. Однако не стоит расстраиваться, все-таки существует несколько способов пайки алюминия своими руками, когда пленка окислов, что покрывает деталь, разрушается непосредственно в момент проведения пайки.

Содержание:

  1. Характеристика алюминия как металла
  2. Применение алюминия и сплавов
  3. Особенности пайки алюминия

Характеристика алюминия как металла

Алюминий характеризуется высокими показателями электро- и теплопроводности, коррозионной и морозостойкости, а также пластичности. Температура плавления этого металла составляет около 660 градусов по Цельсию.

Зависимо от уровня очистки, первичный алюминий бывает высокой или технической чистоты. Технический алюминий получают путем электролиза криолит-глиноземных расплавов. Другой вид алюминия, высокой чистоты, образуется после дополнительной очистки технического алюминия. Главное различие между высоокоочищенным и техническим алюминием связано с отличием в коррозионной устойчивости металла к некоторым средам. Естественно, чем больше степень очистки алюминия, тем алюминий дороже.

Важное свойство алюминия состоит в его высокой электропроводности, он уступает по этому показателю только серебру, золоту и меди. Сочетание высокой электропроводности и небольшой плотности делает алюминий серьезным конкурентом меди в области производства кабельно-проводниковой продукции. Длительный отжиг алюминия при 350 градусах улучшает проводимость металла, а нагартовка – ухудшает. Электропроводность алюминия доходит до 60-65% от проводности меди и растет с уменьшением содержания примесей.

Алюминий по теплопроводности уступает только меди и серебру, превышая втрое теплопроводность малоуглеродистой стали, что можно узнать и видео о пайке алюминия. Отражательная способность металла зависит от его чистоты. Отражаемость для фольги с присутствием алюминия 99,5% составляет 84%.

Алюминий сам по себе является химически активным металлом. Однако на воздухе металл покрывается тонкой пленкой окиси алюминия – около микрона. Обладая химической инертностью и большой прочностью, она защищает материал от окисления и определяет высокий уровень его антикоррозионных свойств во многих средах. Окисная пленка в алюминии высокой чистоты является сплошной и беспористой, имеет прочное сцепление с самим металлом.

Поэтому алюминий высокой чистоты очень стоек к неорганическим кислотам, щелочам, морской воде и воздуху. Сцепление алюминия с окисной пленкой в месте нахождения примесей заметно ухудшается, и эти места являются уязвимыми для коррозии. К примеру, по отношению к неконцентрированной соляной кислоте стойкость технического и рафинированного алюминия различается в 10 раз.

Применение алюминия и сплавов

Алюминий широко используется как конструкционный материал благодаря своим основным достоинствам — легкости, податливости штамповки, коррозионной стойкости, высокой теплопроводности, неядовитости его соединений. В частности, данные характеристики сделали алюминий популярным при изготовлении алюминиевой фольги, кухонной посуды и упаковки в пищевой промышленности.

Но металл из-за низкой прочности применяется исключительно для ненагруженных элементов конструкций в случаях, когда на первый план выносится электро- или теплопроводность, пластичность и коррозионная стойкость. Такой недостаток, как малая прочность, компенсируется путем сплавления алюминия с небольшим количеством магния и меди. Сплав называют дюралюминий.

Электропроводность алюминия вполне можно сравнить с медью, но алюминий при этом стоит дешевле. Поэтому этот материал широко используется в электротехнике для производства проводов, их экранирования и при изготовлении проводников в чипах в микроэлектронике. Внедрение в строительстве алюминиевых сплавов уменьшает металлоемкость, увеличивает надежность и долговечность конструкций при использовании в экстремальных условиях.

На современном этапе эволюции авиации алюминиевые сплавы выступают основными конструкционными материалами. Последнее изобретение — пеноалюминий, который ещё называют «металлическим поролоном», ему предрекают большое будущее. Однако у алюминия как электротехнического материала имеется одно неприятное свойство – сложность пайки алюминия из-за прочной оксидной пленки.

Особенности пайки алюминия

Проблемы, которые касаются пайки алюминия, можно объяснить тем, что поверхность данного материала покрыта тонкой, весьма прочной и эластичной пленкой окисла. Из повседневного знакомства с предметами из алюминия или его сплава у многих сложилось неправильное представление, что подобно благородным металлам алюминий не склонен к окислению в атмосфере. Окисная пленка, как и большинство прочих окислов, инертна и плохо смачивается расплавленным металлом, поэтому эту пленку при пайке необходимо предварительно удалить.

Удаление окисной пленки

Окисел не удается удалить механическими методами, потому что при соприкосновении поверхности алюминия с водой или воздухом он снова моментально покрывается пленкой окисла. Флюсы, как правило, не растворяют окись. Вот почему пайка алюминия и изделий, изготовленных из него, считается достаточно сложной задачей, а технология пайки алюминия отличаются во многом от технологии паяния других металлов.

Для механической очистки поверхности от окисла рекомендуется зачищать металл под пленкой масла, однако масло должно быть в этом случае совершенно обезвожено, для чего его рекомендуется прогревать на протяжении некоторого времени при температуре близко 150-200 градусов. Лучше всего использовать минеральные масла или вакуумные ВМ-4, ВМ-1.

Предлагается также способ зачистки поверхности при помощи грубых железных опилок, что растираются по поверхности металла под слоем канифоли или масла жалом паяльника вместе с припоем. В этом случае опилки выполняют функцию абразива, одновременно происходит процесс облуживания. Более надежную пайку алюминия можно получить, облуживая металл по подслою меди, что электролитически нанесен на поверхность материала.

Для тех же целей можно использовать и подслой цинка, что нанесен также, как в рецепте хромирования алюминия. Пленка окисла более надежно удаляется с помощью специальных активных флюсов. Хорошо сочетать процедуру механической обработки поверхности с использованием активных флюсов.

Пайка с использованием канифоли

Для спаивания двух проводов из алюминия их нужно предварительно залужить. Для этого покрывают конец провода канифолью, помещают на шлифовальную шкурку, что имеет среднее зерно, и прижимают горячим залуженным паяльником к шлифовальной шкурке. Также для пайки можно использовать раствор известной нам канифоли в диэтиловом эфире. Паяльник при этом не отнимают от провода и добавляют на залуживаемый конец канифоль.

Провод залуживается отлично, но все манипуляции нужно повторять несколько раз. После этого пайка алюминия в домашних условиях идет обычным чередом. Также хороший результат можно получить, если взять вместо канифоли минеральное масло для швейной машины и точных механизмов или щелочное масло, что предназначено для чистки после стрельбы оружия.

Паяют алюминий хорошо нагретым паяльником. Чтобы соединить тонкий алюминий, необходимо, чтобы паяльник имел мощность 50 Вт, для металла толщиной около 1 миллиметра и больше желательна мощность порядка 90 Вт. При пайке материала, что имеет толщину больше 2 миллиметров, место пайки предварительно необходимо прогреть паяльником.

Электрохимическая методика

Второй способ пайки алюминия состоит в том, что перед непосредственной пайкой поверхность (пластинку или провод) необходимо предварительно омеднить, используя самую простую установку для гальванического покрытия. Однако вы можете сделать проще. Зачистите место пайки шлифовальной шкуркой и нанесите на него аккуратно пару капель насыщенного медного купороса.

Далее подключите к алюминиевой детали отрицательный полюс источника тока (выпрямитель, аккумулятор, батарейка от карманного фонаря), а к положительному полюсу присоедините кусок медного провода без изоляции толщиной 1— 1,2 миллиметра, который находится в специальном устройстве.

Медный провод должен находиться в щетине зубной щетки таким способом, чтобы он не касался поверхности во время трения щетины – процедуры омеднения детали. Через определенное время на поверхности детали из алюминия в результате электролиза будет оседать слой красной меди, который лудят после промывки и сушки традиционным способом с помощью паяльника.

Как вариант, вы можете использовать при пайке алюминия своими руками вместо раствора купороса соляную аккумуляторную кислоту: необходимо капнуть немного вещества в место пайки и потом водить по контактной площадке медным приводом. Осаждение меди будет происходить быстрее, чем в первом варианте, но с кислотой следует обращаться осторожно.

Чтобы кислота не разъела лишний участок, его следует залить парафином или заклеить скотчем, оголив нужную площадь. Место пайки обязательно промывается тщательно водой. Таким образом, можно проводить надежную пайку алюминия и меди, а контактные площадки при этом будут иметь аккуратную форму.

Пайка алюминия припоями

При пайке алюминия припоем основная задача кроется в первоначальном покрытии поверхности металла слоем припоя и пайке деталей, что облужены припоем. Залуженные детали из алюминия можно спаивать не только между собой, но и с деталями, что изготовлены из других сплавов и металлов.

Вы можете производить паяние алюминия легкоплавкими припоями на основе цинка, олова или кадмия и тугоплавкими на основе алюминия. Припои легкоплавкие считаются удобными тем, что позволяют проводить процесс пайки алюминия оловом при низких температурах (150—400 градусов) и избежать тем самым существенного изменения первоначальных свойств алюминия.

Соединения алюминия, что спаяны легкоплавкими припоями, особенно это касается сплавов кадмия и олова, образуют нестойкую с коррозионной позиции пару и коррозионным разрушениям плохо сопротивляются. Наиболее надежными являются более тугоплавкие припои на основе алюминия, которые содержат медь, цинк и кремний.

Простейшим из них выступает сплав алюминия с кремнием (11,7%). Еще более надежный результат дает легкоплавкий сплав алюминия с 28% Сu и 6% Si. Пайку совершают обычным паяльником, его жало прогревают до температуры 350 градусов по Цельсию, с использованием флюса, который представляет из себя смесь йодида лития и олеиновой кислоты.

Пайка сплавов алюминия

Используя припой 34А и флюс 34А, вы сможете паять не только сам алюминий, но также определенные его сплавы. Пайке легче всего поддаются сплавы АМц и авиаль, сложнее — дуралюмин, В95, АК4 и литейные сплавы, которые имеют более низкую температуру плавления. Паять сплав В95 и дуралюмин припоем 34А можно исключительно при изготовлении мелких изделий и с большой осторожностью для избегания пережога или образования в процессе пайки расплавления металла.

Вследствие большого нагрева при пайке, сплав В95 и дуралюмин переходят в отожженное состояние, при этом наблюдаются потери не меньше 30% прочности материала в области пайки, а его прочность в случае пережога материала падает больше чем вдвое.

При нагреве также нужно учитывать риск коробления металла, поэтому пайку горелкой нагруженных и крупногабаритных деталей из сплава В95 и дуралюмина рекомендовать не будем. Пайку мелких изделий из дуралюмина также безопаснее и целесообразнее производить в печи, а не горелкой, где можно регулировать температуру пайки точнее и благодаря этому избежать коробления и пережога деталей.

Для снятия стойкой окисла Аl2О3 принято использовать особо активные флюсы. Самое широкое применение получили при пайке алюминия флюсы на алюминиевой основе, что известны под индексами НИТИ-18 и 34А. При употреблении флюса 34А стоит помнить, что он способен вызывать сильную коррозию металла, поэтому остатки флюса после пайки должны быть удалены.

Паяное изделие с этой целью нужно подвергнуть специальной обработке:

  1. Промыть щетками в горячей воде (температура 70—80 градусов) на протяжении 15—20 минут;
  2. Промыть в холодной проточной воде ещё 20—30 минут;
  3. Обработать в растворе хромового ангидрида;
  4. Промыть в холодной воде;
  5. Просушить при температуре около 80—120 градусов по Цельсию в течение 20 минут – получаса.

Таким образом, чтобы спаять данный металл нужно запастись специальным оборудованием для пайки алюминия и выбрать один из методов пайки: паяние с механическим разрушением окисла или с химическим разрушением пленки.
 

Как паять алюминий – полное руководство

Алюминий требует тепла для приема припоя, обычно до температуры 300 ° C или более. Алюминий является отличным теплоотводом, поэтому источник тепла должен быть еще выше, чтобы алюминий нагрелся до нужной температуры. Пайка алюминия не похожа на пайку меди; недостаточно просто нагреть и расплавить припой.

Алюминий и алюминиевые сплавы на его основе можно паять способами, аналогичными тем, которые используются для других металлов.

Абразивная и реакционная пайка чаще применяется с алюминием, чем с другими металлами.Однако для алюминия требуются специальные флюсы. Флюсы канифоли неудовлетворительны.

Не используйте припой, если припой контактирует с уровнем нагрева, превышающим температуру плавления припоя.

Пайка алюминиевых сплавов

Наиболее легко паяемые алюминиевые сплавы содержат не более 1 процента магния или 5 процентов кремния.

Сплавы, содержащие большее количество этих компонентов, имеют плохие характеристики смачивания флюсом.Сплавы с высоким содержанием меди и цинк имеют плохие характеристики пайки из-за быстрого проникновения припоя и потери свойств основного металла.

Конструкция стыков

Конструкции стыков, используемых для пайки алюминиевых сборок, аналогичны тем, которые используются для других металлов. Наиболее часто используемые конструкции – это формы простых соединений внахлестку и Т-образных соединений.

Зазор в стыках зависит от конкретного метода пайки, состава основного сплава, состава припоя, конструкции стыка и состава используемого флюса.Однако, как правило, при использовании химических флюсов требуется зазор между стыками от 0,005 до 0,020 дюйма (от 0,13 до 0,51 мм). Расстояние от 0,002 до 0,010 дюйма (от 0,05 до 0,25 мм) используется, когда используется поток реактивного типа.

Стыки должны плотно прилегать, но не настолько, чтобы припой не мог попасть в зазор.

Подготовка

Жир, грязь и другие посторонние материалы должны быть удалены с поверхности алюминия перед пайкой.

Поверхность должна быть чистой.Хорошо подойдет щетка из нержавеющей стали или стальная мочалка. В большинстве случаев требуется только обезжиривание растворителем. Однако, если поверхность сильно окислена, может потребоваться чистка проволочной щеткой или химическая очистка.

Участок подготовлен проволочной щеткой из нержавеющей стали для удаления жира или масла. Паяльная лампа используется для нагрева основного металла, а затем плавления алюминиевых сварочных стержней Harbor Freight Alum Weld.

Методы пайки

Припои с более высокой температурой плавления, обычно используемые для соединения алюминиевых сборок, плюс отличная теплопроводность алюминия требуют использования источника тепла большой мощности для доведения области соединения до надлежащей температуры пайки.Должен быть обеспечен равномерный, хорошо контролируемый обогрев.

Лужить алюминиевую поверхность лучше всего, покрыв материал лужей расплавленного припоя и затем протерев поверхность не поглощающим тепло предметом, например щеткой из стекловолокна, зубчатой ​​деревянной палкой или волокнистым блоком. Проволочные щетки или другие металлические предметы не рекомендуются. Они имеют тенденцию оставлять металлические отложения, поглощать тепло и быстро замораживать припой.

Как паять алюминий

Паять алюминий, как известно, сложно по сравнению с пайкой других металлов.Это особенно верно, когда речь идет об алюминиевых сплавах. Это связано с тем, что весь алюминий покрыт слоем оксида алюминия, в котором металл контактирует с атмосферой.

Оксид алюминия нельзя паять, поэтому его необходимо соскоблить. В таком случае пайку необходимо производить очень быстро, прежде чем образуется больше оксида алюминия. Алюминий также имеет относительно низкую температуру плавления, около 660 градусов, что означает, что вам, вероятно, понадобится специальный паяльник с более низкой температурой.

Нагрейте паяльник.Для достижения идеальной температуры может потребоваться около 10 минут. Хорошей идеей будет держать рядом с утюгом влажную губку, чтобы стереть излишки припоя и добиться наилучшего результата. Также рекомендуется надевать защитную маску, очки и перчатки во время пайки.

Затем вам нужно удалить оксид алюминия с алюминия. Это можно сделать стальной щеткой. Сильно окисленный алюминий может потребовать более интенсивной шлифовки или очистки ацетоном. Нанесите чистящее средство, называемое флюсом, чтобы предотвратить быстрое преобразование оксида алюминия.

Затем можно нагреть припой, пока он не станет мягким. Затем можно нанести припой на алюминий. Если он не склеивается, вероятно, проблема заключается в том, что оксид алюминия подвергся реформингу, и деталь необходимо почистить щеткой и снова очистить. Другая проблема может заключаться в том, что ваш алюминий на самом деле представляет собой алюминиевый сплав, который нельзя паять. В этом случае вам нужно склеить металлы с помощью готового клея для алюминия.

Нагрейте области, которые вы хотите склеить паяльником.Это предотвращает легко растрескавшееся «холодное соединение». Нагрейте припой и, используя и утюг, и припой, нанесите припой на участки, которые вы хотите склеить.

Когда припой высохнет, что займет всего несколько секунд, вы захотите удалить оставшийся флюс. Если он на водной основе, его можно промыть в воде, но если он на основе смолы, вам нужно будет очистить изделие в ацетоне.

Припои

Коммерческие припои для алюминия можно разделить на три основные группы в зависимости от их точек плавления:

  • Низкотемпературные припои. Температура плавления этих припоев составляет от 300 до 500ºF (от 149 до 260ºC). Припои этой группы содержат олово, свинец, цинк и / или кадмий и создают соединения с наименьшей коррозионной стойкостью.
  • Припои для промежуточных температур. Эти припои плавятся при температуре от 500 до 700 ºF (от 260 до 371ºC). Припои этой группы содержат олово или кадмий в различных комбинациях с цинком, а также небольшое количество алюминия, меди, никеля или серебра и свинца.
  • Высокотемпературные припои. Эти припои плавятся при температуре от 700 до 800ºF (от 371 до 427ºC). Эти припои на основе цинка содержат от 3 до 10 процентов алюминия и небольшое количество других металлов, таких как медь, серебро, никель; и железо для изменения их характеристик плавления и смачивания. Припои с высоким содержанием цинка обладают наивысшей прочностью по сравнению с алюминиевыми припоями и образуют наиболее устойчивые к коррозии паяные сборки.

Правила пайки алюминия
  • Перед тем, как приступить к пайке алюминия, очистите металл от жира и масел
  • Соединение должно быть плотным, но с зазором для припоя
  • Не позволяйте деталям двигаться во время пайки это приведет к плохому результату.
  • Просмотрите инструкции производителя, чтобы узнать правильное количество тепла.
  • Используйте правильный флюс.

СВЯЗАННЫЕ СООБЩЕНИЯ

Пайка алюминия: основы – Weld Guru

Алюминий и алюминиевые сплавы на его основе можно паять методами, аналогичными тем, которые используются для других металлов.

Абразивная и реакционная пайка чаще применяется с алюминием, чем с другими металлами. Однако для алюминия требуются специальные флюсы. Флюсы канифоли неудовлетворительны.

Не используйте припой, если какой-либо припой контактирует с уровнем тепла, превышающим температуру плавления припоя.

На фото: алюминиевая ложа с фрезерованным пазом 0,2 дюйма. Очищение поверхности металлической щеткой из нержавеющей стали. Далее вставлен алюминий 1/8 ″. Используемые алюминиевые сварочные стержни Alumiweld требуют нагрева основных материалов примерно до 760 ° F. Как только основной материал станет достаточно горячим, паяльный стержень плавится и протекает в стык.

Пайка алюминиевых сплавов

Наиболее легко паяемые алюминиевые сплавы содержат не более 1% магния или 5% кремния.

Сплавы, содержащие большее количество этих компонентов, имеют плохие характеристики смачивания флюсом. Сплавы с высоким содержанием меди и цинк имеют плохие характеристики пайки из-за быстрого проникновения припоя и потери свойств основного металла.

Ребра ракеты модели

припаяны к трубе

Совместное проектирование

Конструкции соединений, используемые для пайки алюминиевых сборок, аналогичны тем, которые используются с другими металлами. Наиболее часто используемые конструкции – это формы простых соединений внахлестку и Т-образных соединений.

Зазор в стыках зависит от конкретного метода пайки, состава основного сплава, состава припоя, конструкции стыка и состава используемого флюса. Однако, как правило, при использовании химических флюсов требуется зазор между стыками от 0,005 до 0,020 дюйма (от 0,13 до 0,51 мм). Расстояние от 0,002 до 0,010 дюйма (от 0,05 до 0,25 мм) используется, когда используется флюс реакционного типа.

Стыки должны плотно прилегать, но не настолько, чтобы припой не мог попасть в зазор.

Препарат

Жир, грязь и другие инородные материалы должны быть удалены с поверхности алюминия перед пайкой.

Поверхность должна быть чистой. Хорошо подойдет щетка из нержавеющей стали или стальная мочалка. В большинстве случаев требуется только обезжиривание растворителем. Однако, если поверхность сильно окислена, может потребоваться чистка проволочной щеткой или химическая очистка.

ВНИМАНИЕ

Каустическая сода или чистящие средства с pH выше 10 не следует использовать для обработки алюминия или алюминиевых сплавов, поскольку они могут вступать в химическую реакцию.

Участок подготовлен проволочной щеткой из нержавеющей стали для удаления жира или масла.Паяльная лампа используется для нагрева основного металла, а затем плавления алюминиевых сварочных стержней Harbor Freight Alumiweld.

Методы пайки

Припои с более высокой температурой плавления, обычно используемые для соединения алюминиевых сборок, плюс отличная теплопроводность алюминия диктуют необходимость использования источника тепла большой мощности для доведения области соединения до надлежащей температуры пайки. Должен быть обеспечен равномерный, хорошо контролируемый обогрев.

Лужить алюминиевую поверхность лучше всего, покрыв материал лужей расплавленного припоя, а затем протирая поверхность предметом, не поглощающим тепло, например щеткой из стекловолокна, зубчатой ​​деревянной палкой или волокнистым блоком.Не рекомендуется использовать металлическую щетку или другие металлические предметы. Они имеют тенденцию оставлять металлические отложения, поглощать тепло и быстро замораживать припой.

Припои

Коммерческие припои для алюминия можно разделить на три основные группы в соответствии с их температурами плавления:

  1. Низкотемпературные припои . Температура плавления этих припоев составляет от 300 до 500ºF (от 149 до 260ºC). Припои этой группы содержат олово, свинец, цинк и / или кадмий и создают соединения с наименьшей коррозионной стойкостью.
  2. Припой для промежуточных температур . Эти припои плавятся при температуре от 500 до 700 ºF (от 260 до 371ºC). Припои этой группы содержат олово или кадмий в различных комбинациях с цинком, а также небольшое количество алюминия, меди, никеля или серебра и свинца.
  3. Высокотемпературные припои . Эти припои плавятся при температуре от 700 до 800ºF (от 371 до 427ºC). Эти припои на основе цинка содержат от 3 до 10 процентов алюминия и небольшое количество других металлов, таких как медь, серебро, никель; и железо для изменения их характеристик плавления и смачивания.Припои с высоким содержанием цинка обладают наивысшей прочностью по сравнению с алюминиевыми припоями и образуют наиболее устойчивые к коррозии паяные сборки.

Правила пайки алюминия

  1. Перед тем, как приступить к пайке алюминия, очистите металл от жира и масел
  2. Посадка стыков должна быть плотной, но с зазором для припоя
  3. Не позволяйте деталям двигаться во время пайки, это приведет к плохому результату
  4. Просмотрите инструкции производителя, чтобы определить необходимое количество тепла.
  5. Используйте правильный флюс.

Справочные материалы по пайке алюминия

Процессы пайки

Пайка алюминия премиум-класса с медью для безупречного теплообмена

Купите сегодня впечатляющую пайку алюминия с медью на Alibaba.com и откройте для себя неограниченные возможности в строительстве и других областях применения. Пайка алюминия с медью доступна во всех типах конструкций и размеров, чтобы гарантировать их применение в самых разных областях.Помимо прочности и долговечности, пайки алюминия с медью очень популярны благодаря своим замечательным качествам, которые нельзя сравнить с другими материалами.

пайка алюминия с медью может похвастаться лучшей экологической безопасностью по сравнению с материалами, которые служат той же цели. Алюминий легко перерабатывается, поэтому пайка алюминия с медью способствует экологичности и экологичности строительных конструкций. Отражающие свойства алюминия делают его идеальным вариантом для охлаждения зданий в жаркие месяцы.Здания, в которых используется пайка алюминия с медью , требуют меньше электроэнергии для кондиционирования воздуха. Это выгодно, поскольку позволяет сэкономить на счетах за электроэнергию.

Все пайки алюминия с медью на Alibaba.com обладают прочностью, которая делает их очень устойчивыми к атмосферным воздействиям. Когда пайка алюминия с медью используется в различных конструкциях, они обладают достаточной прочностью, чтобы выдерживать тяжелые стеклянные панели, необходимые для естественного освещения. У них есть гибкость при пайке алюминия с медью , что позволяет изгибать их и прессовать в различные формы, которые находят применение в строительной отрасли.

Получите бесчисленные преимущества, делая покупки на Alibaba.com. Откройте для себя сенсационные предложения по пайке алюминия с медью сегодня на сайте и выберите наиболее подходящую для себя. Вы получите соотношение цены и качества, а также сэкономите время и деньги на приобретение качественных товаров. Воспользуйтесь предложениями и скидками на различные пайки алюминия с медью от оптовых торговцев и поставщиков и, в свою очередь, получите продукцию в рамках вашего бюджета.

Как паять алюминий с помощью паяльника

Мне нравится создавать бесплатный контент, полный советов для моих читателей, вас.Я не принимаю платное спонсорство, мое мнение принадлежит мне, но если вы сочтете мои рекомендации полезными и в конечном итоге купите что-то, что вам нравится, по одной из моих ссылок, я могу получить комиссию без каких-либо дополнительных затрат для вас. Узнать больше

Паять алюминий может быть непросто, если вы не делали этого раньше. Оксид алюминия сделает большинство ваших попыток тщетными. Но если у вас есть четкое представление о процессе, он становится действительно простым. Вот где я и подхожу. Но прежде чем мы перейдем к этому, давайте рассмотрим некоторые основы.

В этом посте мы рассмотрим:

Что такое пайка?

Пайка – это метод соединения двух металлических частей вместе. Паяльник плавит металл, который склеивает две металлические детали или определенные отмеченные области. Припой, соединяющий расплавленный металл, очень быстро остывает после удаления источника тепла и затвердевает, удерживая металлические детали на месте. Достаточно надежный клей для металла.

Относительно более мягкие металлы припаяны, чтобы удерживать их вместе. Обычно сваривают более твердые металлы.Вы также можете сделать свой паяльник именно для ваших конкретных задач.

Припой

Представляет собой смесь различных металлических элементов и используется для пайки. Раньше припой изготавливали из олова и свинца. В настоящее время чаще используются варианты без свинца. Паяльные провода обычно содержат олово, медь, серебро, висмут, цинк и кремний.

Припой имеет низкую температуру плавления и быстро затвердевает. Одним из ключевых требований к припоям является способность проводить электричество, поскольку пайка широко используется при создании цепей.

Флюс

Флюс важен для создания качественных паяных соединений. Припой не смачивает соединение должным образом, если есть покрытие из оксида металла. Важность флюса обусловлена ​​его способностью предотвращать образование оксидов металлов. Типы флюсов, которые обычно используются в электронных припоях, обычно изготавливаются из канифоли. Вы можете получить сырую канифоль из сосны.

Пайка Алюминий

Никогда не бывает такой же ортодоксальной пайкой. Алюминиевые заготовки, занимающие 2-е место в мире по пластичности и высокой теплопроводности, часто бывают тоньше.Таким образом, хотя они обладают хорошей пластичностью, перегрев все равно сломает и / или деформирует их.

Подходящие инструменты

Перед началом работы очень важно убедиться, что у вас есть инструменты, необходимые для пайки алюминия. Поскольку алюминий имеет относительно низкую температуру плавления, около 660 ° C, вам понадобится припой с более низкой температурой плавления. Убедитесь, что ваш паяльник специально предназначен для соединения алюминия.

Еще одна важная вещь, которую вы должны иметь, – это флюс, предназначенный для пайки алюминия.Канифольные флюсы с этим просто не подействуют. Температура плавления флюса также должна быть такой же, как у паяльника.

Тип алюминия

Чистый алюминий можно паять, но, поскольку это твердый металл, с ним нелегко работать. Большинство изделий из алюминия – это алюминиевые сплавы. Большинство из них можно спаять одним и тем же методом. Однако есть несколько, которым потребуется профессиональная помощь.

Если ваш алюминиевый продукт отмечен буквой или цифрой, вам следует изучить спецификации и придерживаться их.Алюминиевые сплавы, содержащие 1 процент магния или 5 процентов кремния, относительно легче паять.

Сплавы, в которых их больше, будут иметь плохие характеристики смачивания флюсом. Если сплав имеет высокий процент меди и цинка, он будет иметь плохие характеристики пайки в результате быстрого проникновения припоя и потери свойств основного металла.

Работа с оксидом алюминия

Пайка алюминия может быть сложной задачей по сравнению с другими металлами.Вот почему вы все-таки здесь. В случае алюминиевых сплавов они покрываются слоем оксида алюминия в результате контакта с атмосферой.

Оксид алюминия нельзя паять, поэтому перед этим придется соскрести его. Кроме того, имейте в виду, что эти оксиды металлов довольно быстро реформируются при контакте с воздухом, поэтому пайку следует выполнять как можно скорее.

Теперь, когда вы познакомились с основами, вы должны быть готовы приступить к пайке.Внимательно выполните следующие действия, чтобы убедиться, что вы все делаете правильно.

Шаг 1. Нагрев утюга и меры безопасности

Чтобы нагреть паяльник до идеальной температуры, потребуется некоторое время. Я бы посоветовал вам держать под рукой влажную ткань или губку, чтобы очистить утюг от излишков припоя. Надевайте защитную маску, очки и перчатки, пока вы работаете.

Шаг 2: Удаление слоя оксида алюминия

Используйте стальную щетку, чтобы удалить слой оксида алюминия с алюминия.Если вы используете старый алюминий, сильно окисленный, вам следует отшлифовать или протереть его ацетоном и изопропиловым спиртом.

Шаг 3: Нанесение флюса

После очистки деталей нанесите флюс на места, которые вы хотите соединить. Для нанесения можно использовать металлический инструмент или просто стержень припоя. Это остановит образование оксида алюминия, а также вытянет железный припой по длинной стороне соединения.

Шаг 4: Зажим / позиционирование

Это необходимо, если вы соединяете два алюминиевых куска вместе.Зажмите их в том положении, в котором вы хотите присоединиться к ним. Убедитесь, что алюминиевые куски имеют небольшой зазор между ними при зажиме, чтобы припой для железа мог стекать.

Шаг 5: Нагревание заготовки

Нагрев металла предотвратит легко растрескавшееся «холодное соединение». Нагрейте паяльником части деталей, прилегающие к стыку. Применение тепла к одной области может привести к перегреву флюса и припоя, поэтому старайтесь перемещать источник тепла медленно. Таким образом можно равномерно нагреть поверхность.

Шаг 6: Добавление припоя в стык и окончательная обработка

Нагрейте припой, пока он не станет мягким. Затем нанесите его на сустав. Если он не прилипает к алюминию, вероятно, оксидный слой изменился. Боюсь, вам придется снова чистить и чистить кусочки. Для высыхания припоя потребуется всего несколько секунд. После высыхания удалите оставшийся флюс ацетоном.

Когда дело доходит до пайки алюминия, все дело в понимании процесса. Удалите слой оксида алюминия сверху стальной щеткой или шлифованием.Используйте подходящий паяльник, припой и флюс. Кроме того, используйте влажную ткань, чтобы удалить излишки припоя для хорошей отделки. Да, и всегда соблюдайте меры предосторожности.

Ну вот и все. Надеюсь, теперь вы поняли, как паять алюминий. Теперь в мастерскую, идем.

припой-алюминий


ключевые слова: алюминий, оловянно-свинцовый припой, пайка, металлургические соединения, пайка медь к алюминию, больше невозможно, электрические связи
нарушают самопроизвольный пассивирующий слой оксида алюминия.

аннотация: общепринятое мнение гласит, что паять нельзя алюминий. Представлен метод, позволяющий легко паять медь непосредственно на алюминиевую подложку, которая легко воспроизводимы только лицами с базовыми навыками металлообработки, использующими только пропановая горелка, использующая «припой из алюминиевого сплава» и обычный полимерный флюс. Припой 60/40 Pb / Sn.

Ральф Климек VK3ZZC Февраль 2011 г., c opyleft

My Интерес к этой технике проистекает из моих интересов радиолюбителей.я часто хотели обеспечить хорошее электрическое соединение с металлическим алюминием антенные элементы и были сорваны бескомпромиссной химией элементов и металла. Связь давления до сих пор была только реальная возможность, и те, у кого есть опыт, узнают на собственном горьком опыте, что соединение под давлением длится всего пару недель при воздействии Погода. Антенна, которая хорошо себя зарекомендовала сразу после того, как покинула мастерскую становится все более неудовлетворительным после всего лишь нескольких недель воздействия. И это несмотря на то, что соединения защищены от атмосферных воздействий и даже пассивируются. стыки силиконовой смолой.Простое соединение давления может проводят постоянный ток, но РЧ-проводимость по переменному току может быть очень низкой.

Алюминий конструкции антенн часто ограничены трудностью выполнения операция соединения металлов при низком РЧ импедансе, для например, в центральном стыке антенны наземной плоскости или в центре дипольного элемента. Затем следует очень реальная трудность в заделке медных коаксиальных проводов на алюминиевый привод элемент. Те, у кого есть опыт, слишком хорошо знают коррозионное воздействие двух разнородных металлов, подверженных воздействию погодных условий.Точка подачи импеданс ведомого элемента в многоэлементной решетке яги составляет порядка пяти Ом или меньше, и я подозреваю, что многие из моих только в этой точке питания антенны были неисправны.

Для ВЧ проводимость, единственные верные варианты – все медные элементы обеспечение хорошо спаянных соединений с низким сопротивлением; ценой тяжелого вес и денежная стоимость. Все мои самые успешные антенны яги имели медные ведомые элементы. Если бы только можно было сделать правду Металлургическая связь с алюминием при умеренной температуре, которая быть совместимым с медью.

Можно, иногда и с припои из экзотических сплавов и экзотические флюсы. Алюминиевая пайка – это ничего однако новые производители держат свои методы при себе, а производители Примечания по использованию припоев не выдаются. Здесь я представляю хорошо воспроизводимый метод, который может воспроизвести компетентный радиолюбитель используя только простую и недорогую газовую горелку на пропане.

Метод требует использования широко продаваемого в настоящее время алюминиевого прутка для пайки. Этот стержень производится под торговой маркой Alumalloy и продается в США. Штаты под названием Durafix.Я считаю, что это тройной сплав, сделанный из из алюминия, меди и магния с температурой плавления 430 градусов C. Он был доступен под различными торговыми названиями в Австралия уже несколько лет известна здесь, в Озе, как «алюминий. натирание припоя ». Нет абсолютно никакой информации о применении опубликовал об этом. (здесь приветствуются теории заговора!) недавно научился применять этот замечательный сплав для изготовления алюминия. к алюминиевым паяным соединениям после просмотра нескольких видеороликов на Youtube.Поиск Youtube по термину «Alumalloy» и убедитесь сами. Я использовал это с успехом сделать из него некоторые антенные элементы. Только следующий шаг осталось …. приклеивание медных проводников к алюминиевым элементам антенны.

Кому понять метод, вы должны быть знакомы с поверхностью химия алюминия. Элемент 13 – один из самых электроположительные металлические элементы. Реакция между Al и Кислород – одна из самых экзотермических реакций из известных, образует химическая основа термитного метода сварки стали и питает Твердотопливные ракетные ускорители Space Shuttle, сжигающие алюминиевый порошок и аммоний Перхлорат.Что мешает вашей алюминиевой кухонной посуде и алюминиевой фольге самопроизвольно загорается? (и сжигая свой обед)

Когда чистый Al подвергается воздействию атмосферы, он немедленно реагирует с Кислород и образует оксидный слой на поверхности. Этот оксидный слой обычно толщиной всего в несколько атомов. Оксид очень жесткий и связывает очень сильно к металлической поверхности. Оксид алюминия – это химическое основа из твердых абразивов, рубина, сапфира и интегральной схемы подложки. Более толстые слои оксида могут быть искусственно выращены в процесс называется анодированием.Оксидный слой полностью пассивирует металл. поверхность от дальнейшего окислительного воздействия при нормальных атмосферных условия. Оксид растворим в большинстве минеральных кислот и сильных щелочи. Именно этот оксидный монослой препятствует смачиванию припой и обычные припои. Этот монослой может быть механически нарушен и образуется прямая связь металл-металл при условии что кислород можно ненадолго исключить или активно сканировать.

А сцепление под давлением с поверхностью металла Al на самом деле является оксидом бутерброд.Оксид очень тонкий, поэтому умеренное давление можно подвести электрод достаточно близко к основному металлу Al, чтобы электронное туннелирование происходит через монослой оксида. Возможно, когда соединение давления новое, оксид поврежден, и это позволяет хорошо электрическое подключение. Через некоторое время кислород должен проникнуть в приклейте и медленно отделите электрод от основного металла. Этот вот почему, как я и бесчисленные радиолюбители обнаружили, недавно отчеканенный массив яги быстро портится, если его не достать на твоей башне.

Техника.

Припой из алюминиевого сплава плавится при температуре около 430 ° C, чистый Al и его обычные сплавы при температуре около 700 град. 400 градусов вполне в пределах мощность пропановой горелки, но совершенно за пределами верхнего диапазона паяльник.

Нагрейте основной металл снизу. Прикоснитесь к припой к основному металлу. Не нагревайте пруток напрямую. с горелкой … он просто расплавится и окислится.
Когда металл на При правильной температуре припой начнет плавиться.Когда он тает, потрите недрагоценный металл со стержнем. Это нарушает монослой оксида и позволяет мгновенная связь металл-металл, образующаяся под расплавленной поверхностью. В Монослой оксида нестабилен на паяемой поверхности, и жидкая пайка будет буквально заройтесь под нее. Протрите расплавленный припой нож из нержавеющей стали и «олово» поверхность основного металла. В цель трения стальным лезвием – пробить большие участки оксидный слой под расплавом припоя. Требуется постоянный нагрев, пока вы делаете это.Первоначальный валик расплавленного припоя не смачивает Поверхность алюминия до появления царапин ПОД валиком. В расплавленный шарик временно исключает кислород из воздуха и только после этого будет он сцепляется с основным металлом.

Протереть слой окисленного окалины держите лезвие ножа подальше от паяемой поверхности и дайте ему остыть. Разогрейте снизу. Нанесите обычную свинцово-оловянную смолу 60/40 с флюсом. припаивать к паяемой поверхности, не перегревать и не допускать попадания смолы флюс для сжигания. Сформируется валик припоя идеальной формы! Разрешить сформировать крупную бусину на поверхности и остудить.Ваш медный проводник теперь его можно припаять к этой поверхности. На данный момент очень тяжелому железу 100 Вт может хватить мощности, газ лучше из-за очень высокая теплопроводность металлического алюминия. Идеально подходит Таким образом образуется припой между медью и алюминием.

основной металл должен быть подготовлен опиливанием до голого металла с очень мелким ублюдком напильником для получения максимально гладкой поверхности. Польский с Проволочная щетка FINE, щетка для замши – это то, что здесь действительно нужно. Если поверхность анодирована, ее необходимо полностью отшлифовать, чтобы оголенный метал.

Почему это работает и как работает пайка из алюминиевого сплава?

Алюминий не требует флюса! Мне потребовалось время, чтобы оценить это факт как бы бросает вызов здравому смыслу и условностям. Пайка представляет собой сплав алюминия, меди и магния и, возможно, других нераскрытые металлы. Я полагаю, что цель магния в пайке выполняет функцию поглотителя кислорода. Под этим расплавится, поврежденная поверхность Al будет соединяться напрямую, и магний предотвращает динамическое образование свежего монослоя оксида алюминия за счет конкуренции с Al для растворенного кислорода в расплаве.Магний – это флюс ! Я не знаю этого факта, это только мое обоснованное предположение. Однако верно то, что магний имеет большое сродство к кислороду и в отличие от алюминия оксид магния не сильно связан с металлическая поверхность. Может быть, это вещество с высоким содержанием меди. паяемый, не знаю. У меня нет способов и средств химически анализируя это, может быть, кто-то там делает.

Я был поражен тем, что стандартный электрический припой Pb-Sn совместим с паяной поверхности, этого не ожидалось, и я нашел это только эксперимент.

Не верьте мне на слово, попробуйте сами.

Алюминий доступен в Австралии, в розницу. Я купил свой в Баннингсе где он продается как пруток для пайки алюминия Bernzomatic. Это очень дорого, 2 маленьких стержня стоят 10 австралийских долларов. В нем нет абсолютно никаких совет по применению. Может быть, вы купили и выбросили отвращение, потому что “не работает”? Поверьте, это работает но только с правильной техникой, как описано. Наблюдение, что пайка совместима со стандартным электрическим припоем приходит ко мне, и я подозреваю, что весь остальной мир Ham, как полный и желанный сюрприз!



Продолжение поисков хорошего способа электрического соединения с погодостойкими алюминиевыми элементами


I недавно нашел лист тонкой нержавеющей стали во время недавнее погружение в мусорную корзину.Мне интересно ответить на вопрос по поводу образуют ли алюминий и нержавеющая сталь биметаллический пара при воздействии окружающей погоды. Могу я сфабриковать некоторые фитинги из нержавеющей стали, которые были бы разумно сопротивление ржавчине.? На изображении ниже показаны некоторые из моих результатов. нержавеющую сталь можно резать, просверливать и формировать с некоторыми трудностями, но хорошие результаты позволяют потратить время на овладение искусством рабочая нержавеющая сталь. Нет признаков (пока) белого формирование порошка в стыке алюминия с нержавеющей сталью.Этот имеет потенциал для долгосрочного применения на моих антеннах вне досягаемости на моих высоких палках. Итак, как прикрепить медный провод? Паять мягким припоем нержавеющую сталь обычно невозможно. Есть некоторые обычно недоступные мягкие припои, которые могут склеить нержавеющая сталь. На Земле нет силы или простого потока, который позволяет склеить стандартный припой SnPb 60/40. Нержавеющая сталь может быть легко паяется с 2% (лучше 5%) серебряной пайкой и умеренный жар. Пайка совместима с 60/40 SnPb. припой.Задача решена. Даже лучше, припаяйте немного 1/4 дюйма гидравлическую медную трубу и используйте ее для образования очень паяемого электрода чашка для ваших коаксиальных соединений. Медные емкости прижимаются обрезками медной проволоки в процессе пайки.

ВЫРЕЗАТЬ нержавеющая сталь с угловой шлифовальной машиной и специально разработанная отрезные диски из нержавеющей стали. Они будут иметь обозначение INOX. Вы также можете осторожно и грубо использовать очень тяжелые ножницы для жести. сила.

ДРЕЛЬ нержавеющая сталь, сначала с новым 1/8 дюймовым кобальтом просверлите пилотное отверстие, затем увеличьте.Особый секретный метод сверление нержавеющей стали
для использования умеренной скорости и умеренного к тяжелому буровому давлению. Продолжайте, никогда не сомневайтесь и продолжайте все круто. Не сверлить свободной рукой, ЭТО ПРОСТО НЕ РАБОТАЕТ! Использовать сверлильный станок. Обеспечьте алюминиевую опорную пластину для заготовка. Это помогает сверлу полностью проникнуть и предотвращает деформацию и упрочнение нержавеющей стали вокруг вращающегося сверла.
Сверла из нержавеющей стали не длиться очень долго.Вы должны считать их потребляемыми или вы станете мастером изящного искусства их переточки. А Срок службы нового сверла из быстрорежущей стали составляет всего 3 дырочки в нержавейке! Кобальтовая сталь рассчитана на 12 отверстий. . . . Смирись с этим.

ФОРМА из нержавеющей стали, поверх оправки, которая немного тоньше, чем алюминиевая трубка. Это можно сделать с помощью сверхмощных тисков и стандартных тисков. сверла. Вам придется немного поэкспериментировать, чтобы найти правильный оправка. Не используйте оправку 12 мм для трубки 12 мм, фитинг не будет “кусать”.
Следующий британский размер примерно правильный.


Постскрипты

  • Сделано вы знаете, что можно было сделать некачественный стандарт 60/40 паять напрямую с алюминием? Расплавьте припой на алюминии во время царапания под валиком припоя. Возникает некоторая связь; действительно занимает слишком много времени, кислород растворенный в расплавленном припое быстро вступит в реакцию, и валик припоя больше не будет связывать. Это почти не работает, и я бы не стал полагаться на такая связь.Бусина самопроизвольно отвалится от основного металла. через несколько недель, хотя поначалу кажется, что граница. Почему ? Я считаю, что нестабильность этого сустава из-за атмосферного кислорода, который растворяется в расплавленном свинце оловянный сплав. Примерно через 2 недели этот кислород диффундирует через твердый припой к алюминиевому слою, где он непосредственно реагирует и эта реакция высвобождает валик припоя. Интересно, если тройной сплав свинец-олово-цинк может работать. Цинк будет действовать как сканер кислорода в затвердевшем шарике.Помнить что металлы не являются полностью газонепроницаемыми. Химически реактивный газ будет диффундировать через твердый металл, хотя и очень медленно при комнатной температуре.
  • шт. пытаться. Растворится ли достаточно магния в припое Pb / Sn, чтобы вести себя как кислородный сканер и разрешить прямую пайку всех соединений основного металла? Обсуждать. А как насчет титана?
  • Алюминий пайка также будет связывать хорошо к металлу литых под давлением ящиков и других литых под давлением предметов. Ветчина, припаивайте прямо к вашим проектам литых коробок! Литой под давлением металл или горшок металл »представляет собой переменный сплав из цеховых метелок, цинка, магний, алюминий и немного меди.
  • алюминиевый сплав продается в США по цене «шесть долларов за фунт», согласно рекламному ролику Youtube. Кто-то должен импортировать это загрузкой морского контейнера в Австралию.


домашняя страница

Страница создана 1 февраля 17:36:45 EST 2011

Как паять алюминиевый лист

Научиться паять алюминиевый металлический лист – отличный навык, который можно добавить в свой набор инструментов для рукоделия. Пайка – это процесс, при котором два или более металлических предмета соединяются вместе путем плавления присадочного металла в стыке.Хотя пайка, как правило, проста, при работе с определенными материалами становится труднее. Одним из наиболее трудных для пайки материалов является алюминиевый лист, потому что пленка оксида алюминия на алюминиевом листе настолько устойчива, что ее очень трудно удалить, даже используя тепло от паяльника. Следовательно, очень сложно паять и создавать прочные соединения двух алюминиевых листов.

Это причина, по которой многие энтузиасты DIY избегают работы с алюминиевым листом.Однако вот несколько хитростей, как правильно припаять алюминиевый металлический лист.

Шаг 1. Очистите алюминиевый металлический лист

Используйте чистую тряпку, чтобы протереть алюминиевый лист от любой грязи, и нанесите растворитель или средство для удаления жира, чтобы удалить масло или жир. Этот шаг необходим, потому что, когда вы работаете с алюминием, его очень сложно паять должным образом, вам нужно удалить все препятствия с металлического листа, чтобы облегчить процесс пайки.

Шаг 2 – Установите алюминиевый лист вместе

Установите алюминиевый лист вместе и попросите друга крепко удерживать оба листа на месте, или вы можете использовать зажимы, чтобы скрепить алюминиевые листы вместе.Прежде чем переходить к следующему шагу, убедитесь, что вы носите необходимое снаряжение, например рабочие перчатки, защитные очки и рабочую рубашку с длинными рукавами, чтобы защитить себя от искр.

Шаг 3 – Нанесите флюс на область, подлежащую пайке

Подобрать дешевый флюс на Amazon

Следующим шагом является нанесение флюса на области, где необходимо припаять. Флюс – это химическое чистящее средство, которое облегчает процесс пайки за счет удаления окисления с материала, с которым вы работаете.Флюс чрезвычайно важен при сплавлении сложного алюминиевого листового металла с другим материалом.

Шаг 4 – Нагрейте флюс и металл с помощью горелки

Нагрейте область, где вам нужно паять, с помощью горелки. Убедитесь, что металлический припой или наполнитель плавятся мгновенно. Не прикладывайте тепло непосредственно к наполнителю припоя, чтобы предотвратить выгорание металла припоя. Вы узнаете, что алюминиевый лист был правильно припаян с использованием флюса и припоя, если расплавленный наполнитель стекает по алюминию и просачивается внутрь соединения, но если он просто скатывается, вам нужно попробовать другой флюс и припой и повторить продолжайте процесс, пока не заметите просачивание металла в алюминиевый стык.

Когда вы совершаете покупки по ссылкам на нашем сайте, мы можем получать комиссионные бесплатно для вас.

Пайка алюминиевого сплава 7075 с использованием электроосажденных прослоек Ni-P и Cu-Cr

Реферат

Прямая пайка алюминиевого сплава 7075 очень трудна или даже невозможна. Для этого были разработаны гальванические покрытия и методики их нанесения на поверхности сплавов. В статье представлены структура и механические свойства паяных соединений из сплава 7075, выполненных косвенным способом с использованием покрытий Ni-P и Cu-Cr, нанесенных электролитически.Описано нанесение недавно разработанных покрытий Ni-P и Cu-Cr на основные поверхности из сплава 7075. Представлены результаты исследования смачиваемости припоя S-Sn97Cu3 в капельном тесте и при нанесении на покрытия, нанесенные на подложки 7075. Угол смачивания обоих покрытий был менее 30 °. Приведены результаты металлографических исследований с использованием световой и электронной микроскопии. Было показано, что адгезия металлических покрытий к алюминиевому сплаву хорошая, превышающая прочность на сдвиг припоя S-Sn97Cu3.Прочность паяного соединения на сдвиг составляла 35 ± 3 МПа. Измеренная твердость прослойки Ni-P достигла высокого значения 471 HV 0,025.

Ключевые слова: алюминиевый сплав 7075, пайка, электроосаждение, прослойка: Ni-P, Cu-Cr

1. Введение

Алюминиевые сплавы серии 7xxx относятся к группе материалов с ограниченной связывающей способностью, особенно при использовании традиционные методы пайки / пайки и дуговая сварка [1,2,3]. Благодаря своим очень хорошим механическим свойствам, высокой прочности на разрыв (более 500 МПа) и твердости (более 150 HV) [4,5,6] при низком удельном весе они все чаще используются в качестве строительных материалов во многих отраслях промышленности.Этому также способствует широкий спектр термических процедур и быстрое естественное старение [7,8]. Наибольшие области применения этих сплавов – авиастроение и автомобилестроение [9,10], а также космическая, военная и машиностроительная промышленность [5].

Большинство сплавов серии 7ххх имеют самую высокую прочность среди всех коммерческих алюминиевых сплавов [3]. Растворимость цинка и магния в алюминии в твердом состоянии непостоянна, а их добавки делают сплавы склонными к дисперсионному твердению [3,11].Кроме того, добавка от 1 до 2 мас.% Меди улучшает механические свойства сплавов [3]. Их можно подвергать термообработке рекристаллизационным отжигом при 390–430 ° C или дисперсионным упрочнением, состоящим из пересыщения при 465–480 ° C с последующим искусственным старением при 120–150 ° C [11]. Неблагоприятной особенностью этих сплавов является их относительно низкая стойкость к коррозии (особенно коррозии под напряжением) и к повышенным температурам, что изменяет их структуру и отрицательно сказывается на их механических свойствах [11].

При склеивании сплавов серии 7ххх возникают значительные металлургические трудности [12]. В частности, ограничены традиционные методы сварки (сварка плавлением), когда соединение получается в результате плавления и смешивания легирующих компонентов основных материалов и присадочного металла [13,14]. Смешивание легирующих элементов часто инициирует образование твердых и хрупких интерметаллических фаз, которые отрицательно сказываются на механических свойствах соединений и, в случае ограниченной взаимной растворимости легирующих элементов, также может приводить к горячим трещинам в соединениях и / или к образованию горячих трещин в соединениях. зона поражения (ЗТВ) [13].По этой причине традиционные методы сварки заменяются методами сварки трением с перемешиванием (FSW), дуговой сваркой пайкой, чаще всего сваркой в ​​среде инертного газа (MIG, TIG) плавящимися электродами и лазерной сваркой пайкой, чаще всего многолучевой (трифокальной). лазерная сварка [13,14]. Кроме того, все более популярными становятся низкоэнергетические методы сварки и пайки, например, сварка с переносом металла (CMT) [15,16].

Широкий диапазон температур ликвидуса – солидуса от 477 до 635 ° C для сплава 7075 [5] исключает его пайку с использованием традиционных припоев на основе Al-Si.При использовании силуминовых припоев процесс пайки должен выполняться при температуре ок. 600 ° С [17,18]. Также невозможно соединить сплавы серии 7ххх непосредственной пайкой из-за нехватки присадочных металлов и, в первую очередь, флюсов, обеспечивающих хорошую смачиваемость () и, как следствие, создание качественных паяных соединений.

Отсутствие смачиваемости присадочного металла S-Sn97Cu3 на подложке из алюминиевого сплава 7075: общий вид ( a ) и поперечное сечение ( b ).

На практике пайка несмачиваемых припоями тугоплавких сплавов часто осуществляется косвенным путем.Он заключается в создании промежуточных слоев (покрытий), в основном металлических и хорошо смачиваемых припоями, на поверхностях соединяемых материалов. Таким способом, например, припаиваются алюминий с медью [19], графит с медью [20] или алюминием [21] и керамика с металлами [22]. Покрытия могут наноситься на поверхности основных материалов различными способами, начиная от гальванических методов, с помощью методов химического (CVD) и физического осаждения из паровой фазы (PVD), до методов термического плазменного напыления или холодного газа низкого и высокого давления. опрыскивание.

В рамках исследования были проведены испытания по пайке алюминиевого сплава 7075 с использованием недавно разработанных авторами покрытий Ni-P и Cu-Cr с электролитическим осаждением [23,24]. Что касается широкого диапазона ликвидуса – солидуса сплава 7075, то для пайки использовался припой на основе олова. Это ограничивает потенциальную область применения соединениями, не несущими высоких эксплуатационных нагрузок, но сохраняющими металлическую целостность и обеспечивающими хорошую электрическую или теплопроводность.

2.Материалы и методика

В рамках исследования образцы сплава 7075-Т6 были соединены непрямым способом, с использованием слоев Ni-P и Cu-Cr. Алюминиевый сплав 7075 отличается высокой механической прочностью (предел прочности при растяжении 480–540 МПа), но при этом имеет относительно низкую стойкость к коррозии, особенно к коррозии под напряжением. Из-за высокой чувствительности к высоким температурам, при низких температурах предпочтительнее склеивать, используя технологию пайки. По этой причине были применены технологии печной и газовой пайки.В качестве припоя использовался сплав S-Sn97Cu3 с температурой плавления от 232 до 290 ° C [25]. Также использовался флюс на основе хлорида цинка и хлорида аммония, рекомендованный для пайки меди, медных сплавов и никеля с использованием припоев на основе олова. Флюс остается активным до 316 ° C [25]. Химический состав основного металла и присадочного металла согласно [26,27], а также результаты проведенного спектрального анализа приведены в.

Таблица 1

Химический состав основного металла и присадочного металла.

Химический состав, мас.%
Элемент Si Fe Cu Mn Mg Cr Zn Cr Zn 905 7075 сплав Макс. 0,40 Макс. 0,50 1,20–2,00 Макс. 0,30 2,10–2,90 0,18–0,28 5,10–6,10 Макс. 0.20 Рем.
Анализ SP * 0,12 0,07 1,80 0,09 2,88 0,19 6,04 0,06 Ост.
Элемент Cu Fe In Bi Pb Ag Ni Прочие Sn
S-697Cu5 макс. 0,02 Макс. 0,10 Макс.0,07 Макс. 0,10 Макс. 0,10 Макс. 0,01 Макс. 0,186 Рем.
Анализ SP * 2,65 0,01 0,08 0,04 0,05 0,09 0,01 0,18 Ост.

Для исследования смачиваемости припоя капельным методом и методом растекания использовались образцы из сплава 7075 толщиной 30 × 30 мм и 3 мм.Для паяных соединений внахлест использовались образцы толщиной 25 × 80 мм и 3 мм.

После механического шлифования и химической очистки на образцы были нанесены металлические покрытия электролитическим способом. Электролиз проводили в двух различных недавно разработанных гальванических ваннах с параметрами, выбранными для получения покрытий Ni-P и Cu-Cr толщиной около 12 мм. Такая толщина покрытий должна предотвращать их хрупкость, но обеспечивать их герметичность и долговечность при пайке. Толщину и химический состав нанесенных покрытий измеряли с помощью рентгенофлуоресцентного анализатора FischerScope XRAY XDL-B type X-ray от FISCHER GmbH (Ахерн, Бадения-Виртембергия, Германия).

После нанесения покрытий их смачиваемость оценивалась путем измерения свободной поверхностной энергии (SFE), ее полярных и дисперсионных компонентов с использованием анализатора Krüss DSA HT 1200 (Krüss GmbH, Гамбург, Германия), интегрированного с компьютерной программой DSA3. . В качестве эталонных жидкостей использовались дистиллированная вода, дииодметан и этиленгликоль с известной поверхностной энергией и известными полярными и дисперсными компонентами, см. [28]. Отдельные капельки каждой жидкости помещали на должным образом подготовленные поверхности исследуемых образцов, и угол смачивания θ считывался из программы с точностью до 0.1 °. Все значения θ были определены методом Оуэнса – Вендта – Рабеля – Кельбла (OWRK) [29]. В этом методе смачиваемость и адгезия зависят от влияния дисперсного и полярного взаимодействий измерительной жидкости. Используя метод OWRK, можно определить и оптимизировать влияние различных методов обработки (например, плазменной обработки или нанесения покрытия) на величину адгезионных взаимодействий в таких процессах, как склеивание, покраска, гидрофобные покрытия и т. Д., Используя эффект изменение поляризации при контакте поверхностей разной полярности [28,29].

Таблица 2

Свойства выбранных измерительных жидкостей.

свойства были определены смачиваемость -выход путем нанесения припоя S-Sn97Cu3 на подложки 7075 с нанесенными покрытиями. На образцы наносили навески припоя по 0,1 г с вдвое меньшей массой флюса.Далее образцы (по 5 в каждой серии) помещали на керамическую подставку и вместе помещали в печь, нагретую до 300 ° C. Электропечь была Czylok FCF 7SM 2,6 кВт (Czylok, Jastrzębie-Zdrój, ląsk, Польша) с рабочей температурой до 1100 ° C. Из-за относительно высокой тепловой инерции образцов флюс активировался, и припой начал плавиться через 120 с. С этого момента образцы выдерживались в печи еще 30 с. Вынутые из печи образцы очищали от остатков шлака и подвергали дальнейшим исследованиям.

Соединения для металлографических исследований и механических испытаний, т. Е. Для испытания на статический сдвиг при растяжении и измерений твердости по Виккерсу, были приготовлены с помощью газовой пайки. Из-за низкой температуры процесса использовалось нагревание пропановоздушным пламенем. Для получения повторяемых результатов использовались дистанционные элементы в виде стальной проволоки диаметром 0,2 мм, обеспечивающие постоянную ширину пайки. Ширина нахлеста составляла 10 мм. С момента плавления припоя швы нагревали еще 5 с, а затем охлаждали на воздухе.Соединения для металлографических исследований разрезали пополам, закрепляли в смоле, шлифовали и полировали для получения микроскопических образцов. Предел прочности при растяжении на сдвиг определяли на универсальной механической испытательной машине Zwick / Roell ZMARTPRO (Zwick-Roell GmbH, Бадения-Виртембергия, Ульм, Германия). Измерения твердости по Виккерсу проводились на поперечных сечениях паяных соединений с использованием низкой нагрузки на индентор 25 Г. Твердость измеряли с использованием испытательной машины Sinowon PMT3 (Sinowon, DongGuan, Guangdong, China).

3. Результаты и обсуждение

3.1. Электроосаждение покрытий Ni-P и Cu-Cr

Условия нанесения покрытия определяли с помощью диаграммы Пурбе [30]. Из диаграммы следует, что сплав 7075 показывает значительно ограниченную область коррозионной стойкости в диапазоне возможных гальванических ванн. Таким образом, даже если сплав 7075 можно было бы покрыть в сильно кислых ваннах, это практически невозможно из-за положения алюминия в гальванической серии.Поэтому покрытие сплава производилось с использованием промежуточных слоев, прочно сцепленных с подложкой.

Для нанесения гальванических покрытий была построена лабораторная станция, состоящая из источника питания (Elektro-Tech типа ETZ 10/10, Elektrotech, Kryniczno, Dolny ląsk, Польша) с плавно регулируемой силой тока от 0 до 10 A и напряжением от 0 до 10 В, магнитная мешалка (IKA тип ETS 06, IKA Sp. z oo, Варшава, Мазовецкое воеводство, Польша) с плавно регулируемой скоростью вращения и системой нагрева с контролем температуры.На мешалку помещали стакан объемом 1 дм 3 , содержащий электролитическую ванну и анод размером 50 × 120 × 5 мм. Анод, используемый для нанесения покрытия Cu-Cr, был изготовлен из титана с родиевым покрытием, а анод для нанесения покрытия Ni-P – из катодного никеля.

Процессу напыления предшествовала надлежащая подготовка поверхности подложки. На первом этапе образцы шлифовали абразивными бумагами № 150 и 280, а затем промывали в 5% растворе SurTec 131 (Surtec Poland Sp.z o.o., Яниково, Великопольское воеводство, Польша) при 40 ° C в течение 5 мин. Затем образцы промывали под водопроводной водой и удаляли колпачки в 5% растворе SurTec 495L (Surtec Poland Sp. Z o.o., Яниково, Великопольское воеводство, Польша) при 30 ° C в течение 3 минут. Перед нанесением необходимых покрытий наносились промежуточные слои. Этому процессу предшествовала обработка низкотемпературной аргоновой плазмой в течение 30 с для увеличения сцепления покрытий с алюминиевой подложкой. Благоприятное влияние низкотемпературной плазменной обработки на адгезию медного покрытия к подложке из графитового композита указано в [31].Предварительные исследования также показали, что обработка низкотемпературной плазмой привела к увеличению силы, необходимой для царапания Cu-Cr-покрытия, нанесенного на алюминиевую подложку, более чем на 40%.

Сначала образцы были подвергнуты химическому цинкованию в ванне SurTec 652Q Surtec Poland Sp. z o.o., Яниково, Великая Польша, Польша при температуре от 15 до 40 ° C в течение 1 мин. Далее предварительное электролитическое меднение в ванне SurTec 864 Surtec Poland Sp. z o.o., Яниково, Великая Польша, Польша, с pH 9,5, проводили при 55 ° C в течение 2 мин.Плотность катодного тока составляла 0,5 А / дм 2 , а анод был изготовлен из бескислородной меди (OFHC). На подготовленные таким образом подложки наносились покрытия, предназначенные для пайки. С этой целью были разработаны две ванны:

  1. Ванна для гальваники Cu-Cr – слабокислая ванна для осаждения медно-хромового слоя, содержащего от 0,9 до 1,2 мас.% Cr [23];

  2. Ni-P ванна для гальваники – новая кислотная ванна для нанесения никель-фосфорного слоя, содержащего 12 мас.% P [24].

Сплав Cu-Cr может использоваться в качестве покрытия с повышенной стойкостью к истиранию. В соответствующих ссылках не упоминаются гальванические ванны для нанесения покрытий из сплава Cu-Cr, но можно найти информацию о получении этих покрытий в металлургических процессах, в основном применяемых в энергетике.

Состав ванны и параметры процесса нанесения покрытия Cu-Cr следующие:

  1. 8–12 г / дм 3 металлического хрома в виде хлорида хрома III;

  2. 12–15 г / дм 3 металлической меди в виде хлорида меди II;

  3. 80–120 г / дм 3 хлорида аммония в качестве проводящей соли;

  4. pH раствора в пределах 3.От 8 до 4,5;

  5. температура процесса от 55 до 65 ° C;

  6. катодная плотность тока от 1,5 до 3,0 А / дм 2 ;

  7. время процесса от 40 до 60 мин.

Сплав Ni-P применяется, в частности, при производстве присадочных металлов, используемых для безфлюсовой пайки. Может использоваться в гальванике в качестве декоративного никелевого покрытия с повышенной коррозионной стойкостью (альтернатива хромированию).

Покрытия Ni-P, наносимые химическим путем, используются в качестве технических покрытий с высокой коррозионной стойкостью, зависящей от концентрации фосфора. Химическое покрытие никелем также применяется в пластмассовой промышленности.

В литературе можно найти публикации, касающиеся разработанных ванн для электрохимического осаждения покрытия Ni-P. Ванны для нанесения такого покрытия, содержащего 18 мас.% P, как альтернативу хрому, разработаны немецкими и итальянскими компаниями [32].В этих ваннах ионы фосфора доставляются с помощью натриевой соли фосфорной кислоты III, добавленной в количестве 5–7 мас.%. Покрытия применяются в качестве декоративных покрытий при производстве арматуры, деталей бытовой техники и в автомобильной промышленности.

Состав ванны и технологические параметры нанесения разработанного покрытия Ni-P следующие:

  1. 15–18 г / дм 3 металлического никеля в виде сульфата никеля II;

  2. 100–150 г / дм 3 фосфора в виде нитрилотрис (метилен) фосфоновой кислоты;

  3. 100 г / дм 3 лимонной кислоты;

  4. pH раствора в пределах 1.От 5 до 2,5;

  5. температура процесса от 45 до 55 ° C;

  6. катодная плотность тока от 1,0 до 2,5 А / дм 2 ;

  7. время процесса от 15 до 25 мин.

3.2. Оценка нанесенных покрытий

Электролитически нанесенные покрытия были подвергнуты предварительному анализу. Их толщина и химический состав измеряли с помощью рентгенофлуоресцентного анализатора FISCHERSCOPE X-RAY XDL-B производства Fischer GmbH (Ахерн, Бадения-Виртембергия, Германия).Концентрация Cr (мас.%) Была измерена для покрытия Cu-Cr, концентрация P (мас.%) Была измерена для покрытия Ni-P, и остатки были соответственно содержаниями Cu и Ni. Приложения для измерения покрытия Ni-P являются коммерческими продуктами, но приложение для измерения покрытия Cu-Cr было разработано компанией Helmut Fischer GmbH Achern, Бадения-Виртембергия, Германия для нужд этого исследования.

Измерения толщины и химический состав покрытий, нанесенных на подложки 7075, показаны на.

Таблица 3

Толщина и состав нанесенных покрытий.

Жидкость Поверхностная свободная энергия (SFE),
γ w [мДж / м 2 ]
Дисперсионная составляющая,
γ wD [мДж / м ]
Полярный компонент,
γ wP [мДж / м 2 ]
Дистиллированная вода 72,8 21.8 51,0
Дииодметан 50,8 48,5 2,3
Этиленгликоль 48,0 29,0 19,0 29,0 19,0

7 Cu 11,0406 905 9059
Покрытие Толщина, мкм Средняя толщина, мкм Содержание элемента, мас.%
Cr AV Cr P AV P
12,9 12,3
( σ = 0,9)
1,17 1,12
( σ = 0,09)
_ _
13.0 1,17
12,9 1,08
11,9 1,19
10,9 0,98
Ni-P 9010,1 12406 905 908 _ _ 12,2 11,6
( σ = 0,5)
12,8 11,2
11,9 11,9
11,9 11,9

Испытания на адгезию покрытий проводились в соответствии с EN ISO 2819: 2018 [33]. Предварительные измерения были выполнены методом «теплового удара», и после положительного результата адгезия была определена методом царапания с использованием Micro-Combi-Tester производства CSM Instruments (Needham Heights, MA, США). Тестер определяет профиль поверхности как основы, так и покрытия. Во время процесса отслаивания регистрируется сила и акустический сигнал.Кроме того, регистрируется профилограмма поверхности, а также глубина проникновения в покрытие и в основу.

После электролиза все образцы хранили в электрической печи при 200 ° C в течение ок. 30 мин, а затем уронили в емкость с водой комнатной температуры. Через 1 мин отслаивание покрытия оценивали визуально. Все образцы положительно прошли испытание на тепловой удар без видимого отслаивания.

Тестирование адгезии с помощью Micro-Combi-Tester было начато с измерения силы царапания непокрытой основы, а затем было измерено усилие, необходимое для отслаивания покрытия от покрытой основы.Испытание проводилось на расстоянии 5 мм при силе давления 29 Н. Покрытие отслаивалось одновременно в двух местах и ​​приводилось среднее значение приложенных усилий.

Испытание на адгезию проводили следующим образом. Головка для отслаивания, нагруженная вышеупомянутой силой, начала отслаивание покрытия, и компьютер записал все события, сопровождающие процесс (например, разрыв покрытия). После проникновения в материал подложки были сделаны микроскопические фотографии во всех точках, где непрерывность измерения была нарушена, и, наконец, была сфотографирована вся царапина.После испытания получают распечатку, содержащую профилограмму поверхности, величину усилия, необходимого для отслаивания покрытия, величины сил, возникающих при нарушениях, и полную фотодокументацию. Величины сил, необходимых для царапания подложки без покрытия и подложек с электролитическим нанесением покрытий, показаны на рис. Результаты представляют собой средние значения 10 измерений.

Результаты скретч-теста.

Смачиваемость подложки 7075 и нанесенных покрытий Cu-Cr и Ni-P была предварительно определена капельным тестом, как описано выше.Примерная смачиваемость поверхности 7075 и покрытий дистиллированной водой показана на рис. Видно, что смачиваемость покрытий значительно лучше, чем у основного металла.

Смачиваемость основания и покрытий дистиллированной водой.

Средние значения углов смачивания для различных эталонных жидкостей приведены в. Дополнительно представлены значения поверхностной свободной энергии, ее дисперсионной и полярной составляющих. Поверхностная энергия нанесенных покрытий выше, чем у подложки.Более высокая поверхностная энергия связана с более низким поверхностным натяжением и, следовательно, лучшей смачиваемостью (меньшие углы смачивания с отдельными контрольными жидкостями).

Таблица 4

Свободная энергия поверхности и смачиваемость электроосажденных покрытий и подложек из алюминиевого сплава 7075.

905 905 906
Субстрат Поверхностный Wnergy (SFE),
γ w [мл / м 2 ]
Дисперсионный компонент,
γ wD [мДж]
Полярный компонент,
γ wP [мДж / м 2 ]
Угол смачивания, °
Дистиллированная вода 7075 Этиленгликоль 41.7 36,8 4,9 92,1 68,2 57,9
Cu-Cr 58,8 42,5 16,3 49,4 904 904 904 904 66,9 43,1 23,8 38,7 32,4 22,6

3,3. Испытание на смачиваемость

Как было упомянуто выше и показано в, подложка из сплава 7075 не смачивается мягкими припоями.В результате невозможно выполнить пайку напрямую. Пригодность нанесенных покрытий Cu-Cr и Ni-P для пайки определялась путем измерения смачиваемости их поверхностей припоем на основе олова. Образцы были изготовлены описанным выше способом. Согласно критериям смачиваемости, чем меньше угол смачивания и чем больше площадь поверхности растекающихся капель, тем лучше паяльные свойства подложки. Считается, что хорошая смачиваемость достигается, когда угол смачивания ниже 30 ° и стремится к 0 ° [34,35,36].

Средний размер плоских поверхностей на этих 0,1 г припоя составлял 74 мм 2 ( σ = 7,2 мм 2 ) для покрытия Cu-Cr и 59 мм 2 ( σ = 8,1 мм 2 ) для покрытия Ni-P. Примерные площади растекаемости припоев и поперечные сечения капель припоя на подложках, используемых для определения углов смачиваемости, показаны на рис. Средние значения угла смачивания составили 28 ° ( σ = 7,3 °) для покрытия Cu-Cr и 17 ° ( σ = 4.8 °) для покрытия Ni-P. Согласно критериям оценки [34,35,36], такие значения угла смачиваемости указывают на хорошую смачиваемость покрытий и должны обеспечивать хорошие условия для создания качественных паяных соединений. В случае покрытия Cu-Cr изменение цвета можно увидеть в зоне воздействия флюса (c), но сплошность покрытия не нарушилась.

Растекаемость и смачиваемость припоя S-Sn97Cu3 на покрытиях Ni-P ( a , b ) и Cu-Cr ( c , d ).

3.4. Металлографическая оценка паяных соединений

Как упоминалось ранее, соединения внахлест с длиной нахлеста 10 мм и постоянной шириной пайки фиксируются с помощью дистанционных элементов диам. 0,2 мм были подготовлены к металлографическим исследованиям и механическим испытаниям. Стыки выполнялись пламенной пайкой с использованием пропановоздушной горелки. За исключением очень мелких газовых пор и остатков флюса, никаких других дефектов пайки обнаружено не было. После пайки покрытия все еще оставались сплошными и хорошо сцеплялись с подложкой из сплава 7075.Соединение, выполненное с промежуточным слоем Cu-Cr толщиной 12 мкм, показано на рис. а, б показаны разные участки паяных соединений. Обе микроструктуры очень похожи, но на b видны следы очень мелких газовых пор. На основании равновесной системы Cu-Sn [37] и анализа EDS (Energy Dispersive Spectroscopy) микроструктура слоя припоя состоит из эвтектической смеси Sn + Cu 6 Sn 5 с серыми первичными кристаллами твердого раствора. Cu 6 Sn 5 .Покрытие Cu-Cr хорошо сцепляется с алюминиевой подложкой 7075. Отсутствуют видимые несовместимости припоев, снижающие качество паяного соединения, за исключением очень маленьких газовых пор или остатков флюса.

Микроструктура паяного соединения, выполненного через прослойку Cu-Cr, две разные части стыка ( a , b ): 1 – подложка (алюминий 7075), 2 – прослойка Cu-Cr, 3 – припой.

Для анализируемой системы характерно линейное распределение элементов в стыке (). Покрытие (2) состоит из меди (98.99 мас.% Cu) и хрома (1,01 мас.% Cr), что соответствует техническим характеристикам ванны для гальваники. Припой (3) состоит из олова (96,7 мас.% Sn) и меди (3,3 мас.% Cu). Из-за низкой температуры пайки в стыке не видно диффузионных зон. В процессе пайки элементы покрытия не переходят в припой и не возвращаются от припоя к покрытию.

BSE (Back Scattered Electrons) изображение переходной зоны ( a ) и линейный EDS-анализ паяного соединения, выполненного через прослойку Cu-Cr ( b ): 1 – подложка (алюминий 7075), 2 – прослойка Cu-Cr , 3 – припой.

В соединении, припаянном через прослойку Ni-P, также не было обнаружено значительных дефектов микроструктуры пайки. Покрытие хорошо прилегает к подложке 7075 по всей длине стыка (а). Покрытие Ni-P хорошо заполняет поверхностные дефекты подложки (б), создавая прочные точки механического крепления. Как и прежде, микроструктура слоя припоя состоит из эвтектической смеси Sn + Cu 6 Sn 5 с серыми первичными кристаллами твердого раствора Cu 6 Sn 5 .

Микроструктура паяного соединения, выполненного через прослойку Ni-P ( a ), заполненные дефекты поверхности подложки ( b ): 1 – подложка (алюминий 7075), 2 – прослойка Ni-P, 3 – припой.

Морфология обоих припоев в паяных соединениях, выполненных с использованием промежуточного слоя Cu-Cr () и Ni-P (), очень похожа. Форма серых первичных кристаллов твердого раствора Cu 6 Sn 5 в обоих паяных соединениях аналогична, но больше кристаллов находится в соединении, выполненном с Ni-P.Скорее всего, разница может быть результатом разницы во времени пайки обоих соединений. Стыки были выполнены ручной пайкой в ​​пламени, когда точный контроль времени пайки затруднен.

Место, выбранное в совместной структуре для анализа EDS, показано в a. На b – f вертикальными линиями отмечено покрытие Ni-P и линейное распределение элементов в отдельных зонах стыка. В этом соединении также не было обнаружено диффузионных зон или элементов, движущихся от припоя к покрытию или обратно от покрытия к припою.Покрытие Ni-P (2) состоит из никеля (87,7 мас.% Ni) и фосфора (12,3 мас.% P), что соответствует техническим характеристикам ванны для гальваники. Концентрация фосфора в покрытии увеличивается с расстоянием от алюминиевой подложки 7075 (f) с 11,5 до 13,2 мас.%. Это закономерность в результате курса электролиза. Припой (3) состоит из олова (96,9 мас.% Sn) и меди (3,1 мас.% Cu). Механизмы диффузии не обнаружены из-за низкой температуры процесса пайки.

BSE (Back Scattered Electrons) изображение переходной зоны паяного соединения, выполненного через прослойку Ni-P ( a ) и линейного содержания элементов ( b f ): 1 – подложка (алюминий 7075), 2 – прослойка Ni-P, 3 – припой.

В отличие от покрытий, нанесенных методом холодного напыления при низком давлении (LPCS), покрытия, нанесенные электролитическим способом, не являются пористыми, что благоприятно сказывается на их применении при пайке. Это связано с тем, что пористость покрытий, нанесенных методом термического напыления, способствует образованию газовых пор в паяном соединении [38].

3.5. Испытания механических свойств паяных соединений

Испытания на растяжение и сдвиг соединений, выполненных с использованием прослоек Cu-Cr и Ni-P, проводились на универсальной испытательной машине Zwick / Roell Zmart-PRO (Zwick-Roell GmbH, Бадения). -Виртембергия, Ульм, Германия). Паяные соединения помещались в зажимы станка с использованием подходящих дистанционных вставок и затем растягивались со скоростью 2 мм / мин. Для каждого покрытия было приготовлено пять комплектов паяных соединений. Перед испытанием на сдвиг с обеих сторон соединения были механически удалены пятна припоя.Результаты испытания паяных соединений на статическое растяжение и сдвиг представлены на рис.

Таблица 5

Прочность на сдвиг паяных соединений, выполненных через прослойки Cu-Cr и Ni-P.

9050 9050 34.56 25406

Соединение внахлест Сила сдвига F т [Н] Прочность на сдвиг R т [МПа] Средняя прочность на сдвиг R80 ta ] Тип разрушения
Размеры [мм × мм] Площадь стыка [мм 2 ]
Cu-Cr Промежуточный слой
1 24.0 × 9,8 235 8600 36,6 35,4 ( σ = 1,2) Когезивный
2 24,0 × 10,0 240 9046 8100 240 8100
23,8 × 9,7 231 8500 36,3
4 23,9 × 9,7 232 8300 35,8
5
5
Промежуточный слой Ni-P
1 25,1 × 9,1 228 7550 33,1 33,2 ( σ = 0,8) 407
Клей 8,3 208 6700 32,2
3 25,0 × 8,5 212 7300 34,4
4 25406 904 8,8 8,88
5 25,2 × 8,6 218 7950 33,5

Сопротивление паяным соединениям на сдвиг в обоих случаях было примерно одинаковым на уровне прибл. 35 МПа. Механизм разрушения обоих соединений носил когезионный характер и происходил в слое припоя (). Что важно, покрытия Cu-Cr и Ni-P сохранили сцепление с подложкой. Таким образом, можно предположить, что соединения могут выдерживать более высокие нагрузки, если механические свойства используемого припоя выше.Прочность стыков с электролитически нанесенными покрытиями более чем на 40% выше, чем у стыков с покрытиями, напыленными методом LPCS [38], где в результате разрушения происходили внутри покрытий в результате их декогезии. Как сообщается в [38], причиной может быть высокая пористость напыляемых покрытий LPCS.

Когезионные трещины в припое после испытания на прочность на сдвиг: соединения, спаянные с прослойкой Cu-Cr ( a ) и Ni-P ( b ).

Твердость по Виккерсу измеряли также в отдельных зонах паяных соединений [39].Из-за малой толщины электролитических слоев нагрузка пенетратора составляла 25 Г. Распределение твердости в соединениях показано на рис. Представленные точки являются средними значениями 10 измерений.

Распределение твердости HV 0,025 в паяных соединениях, выполненных через прослойки Ni-P ( a ) и Cu-Cr ( b ).

Твердость покрытия Ni-P, составляющая в среднем 471 HV 0,025 ( σ = 14,4 HV 0,025), намного выше, чем у металла подложки.Как сообщается в [40], твердость электролитически осажденных покрытий Ni-P, содержащих 16 мас.% P, составляет ок. 600 HV. Покрытия с более высокой твердостью более 700 HV могут быть получены добавлением керамических частиц SiC или B 4 C [40]. Твердость покрытия Cu-Cr практически такая же, как у металлической подложки, и составляет в среднем 121 HV 0,025 ( σ = 8,7 HV 0,025). В [41] указано, что твердость покрытия Cu, нанесенного электролитическим способом на слой Cr, ранее нанесенный на подложку из углеродистой стали, находится в диапазоне от 42 до 84 HV и зависит от напряжения, используемого во время электроосаждения.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *