Как спаять медную трубку с алюминиевой

Автор: Allent, 14 ноября 2009 в Пайка

Рекомендованные сообщения

Создайте аккаунт или войдите в него для комментирования

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйтесь для получения аккаунта. Это просто!

Войти

Уже зарегистрированы? Войдите здесь.

Сейчас на странице 0 пользователей

Нет пользователей, просматривающих эту страницу.

Судя по отзывам, многие домашние умельцы сталкиваются с необходимостью произвести соединение трубок из алюминия. В большинстве случаев эта задача выполняется путем вальцовки – несложного, доступного и безопасного для оборудования метода. Тем не менее иногда приходится выполнить пайку алюминиевых трубок. Если у вас есть элементарные технические знания, то справиться с этой задачей вы можете самостоятельно. О том, как запаять алюминиевую трубку в домашних условиях, вы узнаете из данной статьи.

В чем особенность работы?

Как утверждают специалисты, кондиционеры не комплектуются запасными трубами. Поэтому вам придется отправиться за ними в строительный магазин.

Можно также обзавестись медной трубкой, в которой есть примеси серебра. Главное, чтобы изделие было не подвержено коррозии, выдерживало без деформации значительное давление и перепады температуры. Как запаять алюминиевую трубку? Можно воспользоваться двумя методами, а именно высоко- и низкотемпературным. В первом случае для плавления припоя нужна температура не менее 600 градусов. Также данный показатель может достигать и 900. Метод предназначен для работы трубками, выдерживающих большую нагрузку. Низкотемпературный используется для труб с меньшей нагрузкой в холодильных установках. Если работать приходится с мягким припоем, то температурный показатель достигает 450 градусов, и больше – с твердым припоем.

О материалах и оборудовании

Перед тем как запаять алюминиевую трубку, обзаведитесь следующими инструментами:

• Труборезом. Он необходим для подготовки торца трубки, который будет соединяться посредством припоя.
• Трубогибом. Если работать без данного инструмента, то, скорее всего, на трубке образуются заломы, что отрицательно скажется на проходимости. С помощью трубогиба, вы сможете сгибать трубы под нужным углом.
• Паяльником и газовой горелкой.
• Припоем. Он может быть твердым или мягким. Герметичная и прочная пайка напрямую зависит от чистоты поверхности.

Конечно, придется приобрести непосредственно саму трубку. Ее диаметр зависит от мощности оборудования. Чем он мощнее, следовательно, больший будет диаметр. Цена изделия будет зависеть от ее технических характеристик, свойств металла и марки производителя. Как утверждают специалисты, на алюминиевых трубках экономить не стоит, поскольку это отразится на качестве работы устройства и его эксплуатационном ресурсе.

О припоях

Тем, кто не знает, чем запаять алюминиевую трубку кондиционера, можно порекомендовать воспользоваться медно-фосфорными и серебряными припоями. Для изделия из меди фосфорный лучше заменить припоем, в котором есть ионы серебра. Дело в том, что фосфорное вещество является довольно хрупким в сплавах, в которых количество никеля превышает 10%. Если в твердом припое содержится кадмий, то вам придется побеспокоиться о здоровье, поскольку пары кадмия могут отравить ваш организм. Перед тем, как запаять алюминиевую трубку в холодильнике, следует определить вид соединения. Например, медь с медью, со сталью и с алюминием.

В первом случае придется работать медным припоем. Стык с помощью горелки нужно разогреть до 600 градусов (он станет темно-вишневого цвета). Далее припой следует окунуть во флюс. Чтобы произошло плавление, нужно к разогретому стыку прижать пруток. Со стыками сталь-сталь и медь-сталь работают серебросодержащим припоем, который еще называют серебряным. Для плавления припоя с большим содержанием серебра потребуется меньшая температура. Кроме того, он обладает лучшей смачиваемостью и обтекаемостью, в отличие от медно-фосфорных, для плавления которых нужна температура выше.

Из-за специфического химического строения алюминия во время пайки у вас могут возникнуть трудности. Причина заключается в том, что алюминий является довольно активным металлом.

Это значит, что реагентами могут быть различные химические вещества. При взаимодействии этого цветного металла с кислородом, на поверхности изделия наблюдается образование очень тонкой и одновременно необычайно прочной оксидной пленки. Ввиду того, что свойства алюминия и его оксида полностью противоположны, следует полностью исключить образование данной пленки. Для этой цели вам и понадобится флюс.

С помощью этого вспомогательного материала с припоя и поверхности спаиваемого изделия удаляются окислы. Кроме того, флюс предотвращает их образование. Судя по отзывам, самой лучшей маркой является Ф-64 с 40% содержанием активного фтора. После работы спаиваемую поверхность нужно обязательно промыть. Флюс А-214 считается универсальным безотмывным средством с температурой плавления от 150 до 400 градусов. После работы его остатки легко удаляются обычной салфеткой, которую предварительно смачивают спиртом.

В чем суть процедуры?

Перед тем как запаять алюминиевую трубку, следует разобраться, что же представляет собой процесс пайки. Образование соединений путем пайки происходит в два этапа. Сначала создают физический контакт между поверхностями. Далее физический контакт преобразуется в квантомеханическое взаимодействие между электронными оболочками атомов. Чтобы инициировать между поверхностями физический контакт и дальнейшую химическую связь, паяемый металл смачивают с помощью жидкого припоя. Целесообразность его применения зависит от такого показателя как тип межатомных сил на контактирующих поверхностях. Если наблюдается физическая адсорбция, то в результате смачивания жидким припоем получится малопрочное соединение. Если жидкий и твердый металлы химически взаимодействуют, то путем смачивания образуется прочная связь.

Нагрев поверхностей

Тем, кто не знает, как запаять алюминиевую трубку и с чего начать, специалисты рекомендуют предварительно подготовить поверхности соединяемых деталей. Нагревают их с помощью снопа пламени. Желательно, чтобы он был на расстоянии 1 см от поверхности. Если нужно соединить массивные детали, то лучше воспользоваться многосопловыми горелками с мягким и равномерным нагревом. Медно-цинковые припои растапливают при помощи окислительного пламени, при котором испарение цинка уменьшено.

Нержавеющие стали нагревают нормальным пламенем. Главное, чтобы при этом не образовывались карбиды хрома, способные инициировать межкристаллитную коррозию. Если нужно паять разнородные детали, имеющие различную толщину, то пламя нужно направить на поверхность с большей тепловодностью и массой.

О газопламенной пайке

В данном случае вам понадобится специальная горелка, которая работает на бытовом газе, пропане или ацетилене. Используется для нагрева деталей, толщина которых не превышает 1 см. Кроме алюминия, ацетиленовые горелки применяют для нагрева и спайки углеродистых и низколегированных сталей, серого чугуна, меди, никеля, медно-никелевых сплавов, серебра и золота. Нужно определить температуру, при которой будет осуществляться пайка. Важно, чтобы данный показатель на 50 градусов был больше температуры плавления используемого припоя. Для газопламенной пайки подойдет оловянно-свинцовый, оловянно-цинковый, медный, серебряный, алюминиевый и золотой припои. Процедура длится в течение трех минут. Пропан подается под давлением до 400 кПа (не ниже 100), ацетилен от 60 до 80, бытовой газ – 30 кПа. При выборе флюса вам придется исходить от температурных показателей и свойств припоя. Можно также воспользоваться газообразными флюсами.

О ремонте автомобильных кондиционеров. Способы

Часто владельцы автомобилей задают вопрос, как запаять алюминиевую трубку кондиционера авто? Некоторые пытаются исправить проблему своими силами. Если эту задачу выполнить неправильно, то вам придется отправиться в СТО, чтобы специалист все переделал. Восстановить алюминиевые трубки можно двумя способами, а именно путем заваривания трещины или путем напыления на них специального композитного вещества.

Причины поломок

Может быть так, что алюминиевые трубки в кондиционере автомобиля просто засорились. Происходит это преимущественно в зимнее время, когда кондиционер не работает. По мере накапливания загрязняющих частиц между радиаторами в кондиционере и двигателе происходит засорение всей магистрали. В итоге хладагент будет циркулировать и смешиваться с влагой уже не в полной мере. За счет наличия реагентов, нарушения уровня влаги и перепадов температур разрушается алюминий, из которых сделаны трубки. Таким образом, их эксплуатационный ресурс зависит от климата, температурного режима, особенностей дорожного покрытия, участия в дорожных происшествиях и общих нагрузках на автомобиль. В комплексе эти факторы отрицательно скажутся на состоянии охлаждающей системы.

С чего начать?

В первую очередь нужно произвести диагностику устройства. Как утверждают специалисты, сделать это на глаз будет затруднительно. Дело в том, что трубка может быть с микротрещинами, через который и вытекает фреон. Поскольку хладагент бесцветный, его утечку выявляют с помощью специального оборудования. Начинают с внешнего осмотра, далее замеряют давление хладагента, а затем с помощью ультрафиолетовой диагностики и течеискателя определяют место утечки фреона. Если вы не хотите терять свое время на устранение неполадок, сразу воспользуйтесь услугами специалистов. Например, на юго-востоке Москвы запаять алюминиевую трубку вы можете в нескольких автосервисах. Например, в Red Hot Service вам, кроме пайки труб охладительного устройства, произведут и другие работы, а именно заменят масло, заправят кондиционер, отремонтируют электрооборудование.

Устранение маленьких трещин

Тем, кто не знает, чем можно запаять алюминиевую трубку, опытные мастера порекомендуют использовать специальные составы. Если трубки в вашем кондиционере с совершенно маленькими трещинками, еле видными глазу, то можно обойтись без аргонно-дуговой сварки. На дырочки в трубки наносят специальные заплатки. Важно, чтобы их толщина была не менее 3 мм. Для этого трубки из алюминия смесью покрывать следует в несколько слоев. Если трещины большие, то вам не обойтись без аргонно-дуговой сварки. Преимущество ее в том, что она исключает контакт поверхности с кислородом, а, следовательно – образование оксидов. Таким образом, работая аргонно-дуговой сваркой, вы можете обойтись без флюса.

Ход работ

Судя по многочисленным потребительским отзывам, с этой работой может справиться каждый, даже с небольшим опытом пайки. Для начала приобретите труборез, специальный гибочный станок и сварку. Некоторые домашние умельцы вместо трубореза пользуются ножовкой по металлу. Как утверждают специалисты, делать так не стоит, поскольку качество работы будет не тем. Трубогиб может быть универсальный (им работают с различными диаметрами) и специфический (предназначен для трубок определенного диаметра).

Далее следует купить трубки из алюминия, отрезать из них нужную длину и погнуть на гибочном станке. После приготовления трубок займитесь нарезкой фитингов и соедините все в одну систему. Прежде чем соединять, тщательно почистите трубки с помощью наждачной бумаги или металлической щетки. Если на изделиях останется смазка, краска или земля, то сцепление металла с припоем будет хуже. Если вы хотите соединить две трубки, вставьте их друг в друга, чтобы оставался небольшой зазор (0,2 см), который в дальнейшем будет заполнен расплавленным припоем. После выполнения этих действий можно приступать непосредственно к самой пайке.

Процедура пайки алюминиевых элементов в домашних условиях является весьма проблематичным процессом, который облегчается использованием специальных материалов. Работа осложняется моментальным появлением на месте зачистки тонкой оксидной пленки, мешающей спайке. Дополнительную трудность создает сам материал, имеющий низкий температурный порог плавления (+660 °С). Применяя припой для пайки алюминия, особые сильнодействующие флюсы и соблюдая технологию, можно самостоятельно паять практически любые предметы из алюминия.

Особенности и принципы пайки

Низкая температурная величина плавки металла затрудняет технологический процесс спаивания, а также ремонта изделий своими руками. Детали очень быстро теряют при нагреве прочность, а конструкции снижают устойчивость при достижении температурой 300 градусов. Легкоплавкие припои, состоящие из висмута, кадмия, индия, олова тяжело вступают в контакт с алюминием и не обеспечивают достаточную прочность. Отличная растворимость наблюдается у металла в сочетании с цинком, что придает спаянным местам высокую надежность.

Перед началом спаивания элементы из алюминия хорошо зачищаются от окислов, грязи. Для этого можно применять механическое воздействие при помощи щеток или же использовать специальные флюсы из сильнодействующего состава. Перед самой процедурой следует обязательно залудить обрабатываемые участки. Оловянное покрытие защитит деталь от возникновения окислов. Чтобы надежно припаять алюминиевые изделия необходимо правильно подобрать нагревательный инструмент, учитывая объем обрабатываемого металла. Помимо этого, надежность соединения зависит от того, какой выбран сплав, а также флюс для пайки алюминия.

Методы пайки

Спаивание алюминиевых изделий производится паяльником электрического типа, паяльной лампой или же газовой горелкой. Существую три способа спаивания разнообразных предметов из алюминия:

• с канифолью;
• с применением припоев;
• электрохимический метод.

С канифолью

Этот вариант пайки алюминиевых предметов, проводов, кабелей применяется для деталей небольшого размера. Для этого зачищенный участок электропровода покрывается канифолью и помещается на кусочек шлифовальной шкурки, имеющей среднюю зернистость. Сверху провод прижимается залуженным жалом нагретого паяльника. Это действие проводится несколько раз, после чего выполняется сама процедура спаивания электропроводов. Можно применять канифольный раствор в диэтиловом эфире.

В таком случае конец паяльника не отнимается от залуживаемого конца, а сверху добавляется канифоль. Для соединения скруткой тонких алюминиевых проводов подойдет электропаяльник с мощностью порядка 50 Вт. При толщине алюминия около 1 мм необходим паяльник 100 Вт, а детали более 2 мм требуют предварительного прогрева места соединения.

С применением припоев

Данный метод наиболее распространен и применяется в электротехнике, при ремонте автомобильных деталей, а также прочих изделий. Перед тем как паять алюминий, проводится предварительное покрытие запаиваемого места сплавом и последующее соединение облуженных элементов. Детали, предварительно залуженные, соединяются между собой, а также с прочими сплавами и металлами.

Паяние элементов можно проводить с помощью легкосплавных припоев, имеющих в составе олово, цинк, а также кадмий. Помимо этого, активно используются тугоплавкие материалы на основе алюминия. Почему применяются легкосплавные составы? Потому что они позволяют спаять алюминиевое изделие при температуре до 400 градусов. Это не производит качественных изменений свойств металла и сохраняет его прочность. Составы с кадмием и оловом не создают достаточную надежность контакта, подвержены коррозионным воздействиям. Этих недостатков лишены тугоплавкие материалы с цинком, медью, а также кремнием на основе алюминия.

Электрохимический метод

Эта процедура требует наличия установки для выполнения гальванического покрытия. С ее помощью проводится омеднение поверхности изделия или провода. При ее отсутствии используется самостоятельная обработка детали. Для этого, на зачищенное шлифовальной шкуркой место, наносится несколько капель насыщенного раствора медного купороса. После этого к обрабатываемому изделию подключается отрицательный полюс независимого источника электропитания.

Им может послужить батарейка, аккумулятор или же любой электрический выпрямитель. К положительному выводу подсоединяется очищенный медный провод диаметром порядка 1 мм, расположенный в изолированной подставке. В процессе электролиза на деталь будет постепенно оседать медь, после чего проводится лужение участка, сушка при помощи электропаяльника. После этого можно легко запаять залуженное место.

Припои, материалы, флюсы

Пайка алюминия оловом выполняется при условии применения высокоактивных флюсов, а также хорошей зачистки участков деталей. Такие оловянные соединения требуют дополнительного покрытия специальными составами, так как имеют невысокую прочность и слабую защиту от коррозионных процессов.

Чем паять алюминиевые элементы? Качественные паяные соединения получаются при использовании припоев с кремнием, алюминием, цинком, а также медью. Эти материалы выпускаются как отечественными, так и многими зарубежными фирмами-производителями. Отечественные марки прутков представлены наиболее использующимися припоями ЦОП40, которые по гост имеют в составе 60 % олова и 40 % цинка, а также 34А (алюминий – 66 %, кремний – 6 %, медь – 28 %). Используемый цинк придает высокую прочность месту контакта и обеспечивает хорошую коррозионную устойчивость. К импортным низкотемпературным сплавам с отличными характеристиками относится HTS-2000, который обеспечивает максимальное удобство в применении.

Эти сплавы применяются для работы с крупногабаритными деталями (радиаторы, трубы) с высоким теплоотводом при помощи грелки или же предметов из алюминиевых сплавов, имеющих довольно высокотемпературное плавление. Начинающие ремонтники могут ознакомиться с процессом спаивания, просмотрев обучающее видео. Это поможет избежать многих неприятных нюансов в процессе работы.

Помимо припоев, алюминиевая пайка требует применения специальных флюсов, имеющих в составе фторборат аммония, цинка, а также триэтаноламин и прочие элементы. К наиболее популярным относится отечественный Ф64, имеющий повышенную химическую активность. Его можно применять даже без предварительной зачистки изделий от оксидной пленки. Кроме него, используется 34А, содержащий хлориды лития, калия и цинка, а также фторид натрия.

Подготовка изделий

Надежность, а также отменное качество соединений обеспечивается не только использованием правильной технологии, но и от подготовительных работ. К ним относится обработка запаиваемых поверхностей. Она необходима для удаления загрязнений и тонкой оксидной пленки.

Механическую обработку выполняют с помощью шлифовальной шкурки, металлической щетки, проволочной нержавеющей сетки или шлифовальной машинки. Помимо этого, используются для очистки разнообразные кислотные растворы.

Обезжиривание поверхности выполняется с использованием растворителей, а также бензина или же ацетона. На зачищенном алюминиевом участке оксидная пленка появляется практически сразу, однако ее толщина значительно ниже первоначальной, что облегчает паяльный процесс.

Нагревательные инструменты

Чем паять алюминий в домашних условиях? Для припаивания алюминиевых изделий небольшого размера дома применяются электропаяльники. Они являются универсальным инструментом, вполне удобным для припаивания проводов, ремонта маленьких трубок и прочих элементов. Для них требуется минимум рабочего пространства, а также наличие электросети. Ремонт крупногабаритных изделий и сварка выполняется газовой горелкой, которая использует аргон, бутан, пропан. Для пайки алюминиевых предметов в домашних условиях можно применять стандартную паяльную лампу.

При использовании газовых горелок необходимо постоянно следить за их пламенем, которое характеризует сбалансированную подачу кислорода и газов. При правильной газовой смеси огненный язычок имеет ярко-синий цвет. Неяркий оттенок, а также небольшое пламя свидетельствуют о переизбытке кислорода.

Технологический процесс

Технология пайки алюминиевых предметов похожа на процесс соединения деталей их прочих металлических материалов. Первым делом проводится зачистка и обезжиривание мест будущей спайки. Затем соединяемые элементы устанавливаются в рабочее положение для удобства обработки. На подготовленный участок наносится флюс, и, изначально холодное, изделие начинает нагреваться при помощи электропаяльника или же горелки. При повышении температуры начинает плавиться пруток припоя, которым требуется постоянно касаться поверхности элементов, контролируя нагревательный процесс. Пайка алюминиевых элементов в домашних условиях электрическим паяльником выполняется в комнате с хорошим проветриванием, так как при работе выделяются опасные соединения.

Использование безфлюсового припоя требует соблюдения некоторых нюансов. Чтобы оксидная пленка не мешала попаданию сплава на детали, концом прутка выполняются царапающие движения по участку спаивания элементов. Этим нарушается оксидная целостность и припой входит в контакт с обрабатываемым металлом.

Разрушение оксидного слоя при пайке можно выполнять и другим методом. Для этого обрабатываемый участок процарапывается металлической щеткой или же прутком из стали нержавеющего типа.

Для обеспечения максимальной прочности алюминиевых деталей в спаиваемом месте, обрабатываемые участки подвергаются предварительному лужению. Соблюдение технологии пайки элементов из алюминия гарантирует отличное качество соединения, а также его защиту от коррозии.

Рекомендуем также к прочтению: