Центральный металлический портал РФлучшие сервисы для Вашего бизнеса

 ГЛАВНАЯ   МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ   ПРАЙСЫ   КОМПАНИИ   СТАТЬИ   РАБОТА   ФОРУМ   ГОСТы   МАРОЧНИК   КАЛЬКУЛЯТОР   БИРЖЕВЫЕ ЦЕНЫ   ВЫСТАВКИ  

Открыт новый раздел: Прайс-листы в файлах! (Excel и др.), доступен упрощенный просмотр прайсов без скачивания!
Полезные статьи -> Сварка, резка и пайка металлов -> Пайка -> Пайка алюминия и его сплавов -> Часть 1

Пайка алюминия и его сплавов (Часть 1)

только в текущем разделе

Страницы:  1  2  3  4  5  6   

Алюминий — металл, не имеющий полиморфного превращения, с относительно невысокой температурой плавления (660 °С), легкий (плотность 2,7 г/см 3), с высокой теплопроводностью и коррозионной стойкостью в атмосферных условиях и некоторых кислотах. При нагреве его модуль упругости быстро снижается, и поэтому алюминиевые конструкции при температурах 250—300 °С и выше могут терять устойчивость. Температура солидуса применяемых в промышленности алюминиевых сплавов довольно низкая (500—640 °С). Поэтому велика вероятность их перегрева, что при высокотемпературной пайке требует весьма узких интервалов нагрева. Температура рекристаллизации алюминия и его сплавов составляет 250—300 °С, и при ней происходит разупрочнение алюминиевых сплавов, упрочненных предварительно наклепом.

Алюминиевые сплавы, упрочняемые по механизму дисперсионного твердения («старения»), при нагреве под пайку разупрочняются в результате коагуляции упрочняющих их фаз. В связи с этим пайке подвергают только алюминий и небольшое число деформируемых, термически необрабатываемых сплавов систем Al—Si, Al—Si—Mg; Al—Mg—Si; Al—Mg—Мп и др. Практически не подвергаются высокотемпературной пайке деформируемые, термически обрабатываемые сплавы систем Al—Сu—Mg и Al—Zn— Mg, а также литейные сплавы систем Al—Si—Mg; Al—Сu—Si: Al—Mg; Al—Сu—Ti; Al—Сu—Ti—Si. Одной из причин этого является близость температур нагрева при закалке этих сплавов к температурам их солидуса и опасность вследствие этого пережога паяемых сплавов. Закалка паяных соединений после пайки от более низких температур не обеспечивает достаточной прочности паяных соединений.

Алюминий с большинством легкоплавких элементов, составляющих основу легкоплавких припоев (Sn, Pb, Cd, Bi, In, Li, Na), образует монотектические диаграммы состояния, с весьма слабой взаимной растворимостью компонентов (кроме цинка, образующего с алюминием эвтектику при температуре 382 °С и широкую область твердых растворов со стороны алюминия и олова). Поэтому низкотемпературная пайка алюминия и его сплавов применяется весьма ограниченно.

Большинство депрессантов алюминиевых припоев, таких, как Сu, Cr, Mn, Mg, Ti, имеют с алюминием высокое химическое сродство и образуют химические соединения, входящие в эвтектики. Такой компонент алюминиевых припоев, как кремний, образует с алюминием сплавы с простой, относительно пластичной эвтектикой.

Наиболее прочной является эвтектика с серебром (oB = = 24,4 МПа), а затем по мере убывания прочности располагаются эвтектики А1—Si—Сu; А1—Сu; А1—Ni; Al—Mg—Si. Наименее прочной является эвтектика А1—Mg—Сu (oв = 7,5МПа).

Первые же попытки паять алюминий припоями и флюсами, пригодными для сталей и медных сплавов, потерпели неудачу. Этот металл и его сплавы не смачивались припоями, пригодными для пайки сталей и медных сплавов. Более двух десятилетий алюминий считали труднопаяемым и даже непаяемым металлом. Причина этого заключалась прежде всего в высокой химической стойкости его оксида.

Пленка оксида, образовавшаяся на воздухе при 20 °С, состоит из двух слоев. Внутренний слой оксида, прилежащий к металлу (барьерный), — компактный, с недостроенной кристаллической решеткой, т. е. аморфный, который может перейти в кристаллическую модификацию после длительной выдержки на воздухе или после двухчасовой выдержки при температуре свыше 20 °С.

Наружный слой так называемой воздушно-оксидной пленки состоит из более проницаемого пористого оксида; его толщина зависит от продолжительности реакции и влажности окружающей атмосферы.

Наибольшая выдержка при температуре до ~500 °С приводит к образованию аморфного оксида. После выдержки при температуре до 475 °С в течение 10—12 ч или после выдержки при температуре 500 °С в течение 2—4 ч наблюдается частичный переход оксида в кристаллическое состояние. Длительное окисление при температуре свыше 475 °С ведет к полному переходу оксида в кристаллическое состояние.

После погружения в воду при температуре 60 °С на поверхности алюминия мгновенно образуется пленка байерита (А120з.20). При контакте с водой на поверхности алюминия образуется также гидрат оксида алюминия.

Состав и структура оксидной пленки, покрывающей алюминий, обусловливают ее свойства. При температуре 20 °С теоретическая плотность а-Аl2Оз по Р. К. Харту составляет 3,97 г/см3.

В интервале температур 0—100 °С средний коэффициент линейного расширения оксида алюминия а— (6-8) 10-6 °С-1. Температура плавления а-А120з составляет 2045 °С, температура кипения равна 2980 °С. Коэффициент его теплопроводности при температуре 20 °С A= 30,145 Вт/ (м • °С). Давление паров а-А1203 при температуре его плавления равно 45,5-10 Па; давление диссоциации а-А12Оз при температуре 2000 °С — 1,33.10-3 Па, т. е.

оксид А1203 практически не восстанавливается в используемых для этой цели газообразных средах и не испаряется при пайке. Этот оксид устойчив к действию воды и кислот.

На поверхности сплавов А1—Mg (с 2,8—8 % Mg) при нагреве до 120 °С образуется пленка аморфного оксида А1203; при 120— 350 °С —у-А1203. При нагреве выше 400 °С растет двухслойная оксидная пленка: сверху оксид MgO, а под ним у-А12Оз, что обусловлено большим давлением пара магния.

Вследствие перестройки кристаллической решетки и изменения физических свойств при нагреве до температуры пайки в оксиде алюминия возможны местные нарушения ее сплошности и другие дефекты, по которым может происходить контакт паяемого металла с жидким припоем.

Подготовка алюминиевых сплавов перед пайкой состоит из следующих операций: 1 — обезжиривания; 2 — травления в 10 — 15 %-ном NaOH при 60 °С; 3 — промывки в холодной воде; 4 — обработки в 20 %-ном растворе HN03; 5 — тщательной промывки в проточной горячей и затем холодной воде; 6 — сушки горячим воздухом. Пайка проводится не позже чем через 6—8 ч после подготовки. При низкотемпературной пайке алюминий с чистой блестящей поверхностью можно паять без подготовки. После термообработки или плохих условий хранения необходима ее подготовка, а в некоторых случаях даже шлифование.

Обезжиривать поверхности деталей из алюминиевых сплавов перед пайкой можно в органических растворителях — бензине или ацетоне. Такие растворители пригодны для удаления неомыляемых щелочами жиров и маркировочных знаков. После сушки на воздухе в течение 10—20 мин процесс обезжиривания считается законченным. После предварительного обезжиривания толстый слой оксида может быть удален механически или химически.

Механическую очистку поверхности алюминиевых деталей и припоя проводят металлической щеткой или шлифовальной шкуркой. Детали, обработанные резанием, можно паять без дополнительной зачистки, но с обязательным удалением остатков эмульсии обезжириванием. Перед сборкой механически обработанные детали протирают бензином, этиловым спиртом или ацетоном.

Химическую обработку поверхности алюминиевых сплавов перед пайкой проводят в водных растворах едкого натра или едкого натра с кальцинированной содой и тринатрийфосфатом. Операция обезжиривания в таких растворах имеет пять переходов: травление в ванне, промывка в горячей воде (50—70 °С) в течение 30—40 с, осветление в 20—25 %-ном растворе азотной кислоты при температуре 17—28 °С в течение 10—20 с, промывка в горячей проточной воде и сушка в сушильном шкафу при температуре 80—100 °С в течение 20—30 с.

Алюминиевые сплавы перед пайкой можно травить и в 5 %-ном водном растворе NaON при 150 °С в течение 10—15 с. При этом требуется тщательный контроль температуры.

Для травления алюминия и его сплавов может быть использован водный раствор 20 %-ной фосфорной и 10 %-ной азотной кислот со смачивающим агентом. Процесс травления осуществляют при погружении в раствор при температуре 80 °С с выдержкой 1 мин.

Детали из листов, плакированных силумином, могут быть подготовлены к пайке путем промывки их бензином, затем в 5—8 %-ном растворе каустическй соды NaOH при температуре 60—80 °С, далее в холодной проточной воде и нейтрализованы в 10—15 %-ном растворе азотной кислоты (40—60 с) с последующей промывкой и сушкой в сушильном шкафу. После сушки на них могут быть водяные подтеки, которые не влияют на качество паяного соединения.

Подготавливают поверхности алюминия и его сплавов перед пайкой не позже чем за трое суток.

Подготовленные детали перед флюсовой пайкой собирают с равномерными зазорами шириной 0,15—0,3 мм. Фиксируют детали с учетом размеров и типа конструкции изделия и толщины его стенки путем установки деталей на место под действием собственной массы, точечной сваркой, свинчиванием, кернением, насечкой. Сложные изделия собирают и паяют в специальных прижимных и сборочных приспособлениях с механическими или пневматическими прижимами.

Низкотемпературная пайка алюминия. Пайку нагревом до температуры 450 °С проводят обычно оловянно-цинковыми, кадмиево-цинковыми и цинковыми припоями. Соединения из алюминия и его сплавов, паянные легкоплавкими припоями на основе олова или олова со свинцом, имеют низкую коррозионную стойкость как в условиях хранения, так и во всеклиматических условиях испытаний и в морской воде.

В 50—60-х годах было установлено, что склонность к коррозии может быть снижена при введении в легкоплавкие припои цинка. Однако существенного повышения коррозионной стойкости паяных соединений удается достичь лишь при введении в эти припои >50 %Zn. Вместе с тем подобное содержание цинка в оловянных и оловянно-свинцовых припоях приводит к существенному повышению температуры их полного расплавления (>370 °С). При ограничении температуры пайки 300 °С содержание цинка в припоях Sn—Zn не превышает 20 %. При содержании в припоях 30—40 % Zn частичная замена олова кадмием или кадмием и свинцом мало влияет на их температуру начала и конца кристаллизации.

Положительное влияние цинка на коррозионную стойкость соединений из алюминия и его сплавов, паянных оловянными или оловянно-свинцовыми припоями, по мнению Дж. Д. Дауда, обусловлено улучшением соотношения потенциалов паяемого металла и шва. Однако при этом важную роль играют процессы пассивирования, т. е. образования оксидной пленки на контактирующих поверхностях металлов, тормозящие развитие коррозии. При развитии пассивирования соотношение потенциалов контактирующих металлов может и не оказывать существенного влияния на развитие коррозии. Развитие процессов пассивирования тормозится в узких зазорах между контактирующими металлами из-за затрудненного доступа в эти места кислорода, в результате чего в зазорах развивается щелевая коррозия.

Н. Ф. Лашко и С. В. Лашко высказали предположение, что развитие щелевой коррозии в соединениях из алюминия и его сплавов, паянных легкоплавкими припоями на основе олова или олово — свинец (отслоение шва от паяемого материала без видимых следов коррозии), связано с характером физико-химического взаимодействия олова и свинца с алюминием. Из двойных диаграмм состояния Al—Sn и Al—Рb следует, что при низкотемпературной пайке растворимость алюминия в олове и свинце весьма мала; при пайке алюминия такими припоями весьма слабо развивается диспергация оксидной пленки от мест ее разрушения. Это особенно проявляется при бесфлюсовой пайке с применением ультразвука или абразивной пайки. В результате этого связь между паяным материалом и швом осуществляется лишь по отдельным «мостикам» связи, между которыми располагаются невидимые для невооруженного глаза щели между паяным швом и основным материалом, по которым и протекает щелевая коррозия. При погружении паяного соединения в подсоленную воду образуются продукты коррозии (гидрооксиды), вызывающие изменение состава электролита, в результате чего снижается его рН, что способствует более интенсивному развитию коррозии.

С изложенной точки зрения, положительное влияние на коррозионную стойкость цинка в припоях с оловом и свинцом обусловлено повышением при этом растворимости в припое алюминия и, как следствие, более активным развитием процесса диспергации оксидной пленки на поверхности алюминия при низкотемпературной пайке. Процессу диспергации способствуют также повышение температуры и длительности выдержки при пайке, а также введение в припои других элементов, обладающих достаточно высоким химическим сродством к алюминию, в том числе образующих с ним химические соединения, особенно выше температуры пайки. К таким элементам с высоким химическим сродством к алюминию относятся серебро, сурьма, никель, а также медь, титан, магний, литий и др.

Слабо взаимодействуют с алюминием не только олово и свинец, но и кадмий. С. В. Лашко и В. П. Батраковым показано, что в этом случае введение цинка благоприятно для повышения коррозионной стойкости паяного соединения; припой П300А (60 % Zn—40 % Cd) образует с алюминиевым сплавом АМц коррозионно-стойкие паяные соединения, которые не снижают механических свойств после пребывания их в камере тропической атмосферы в течение четырех месяцев и в условиях полупромышленной атмосферы в течение девяти месяцев.

Страницы:  1  2  3  4  5  6   

Последние обсуждаемые темы

Самые обсуждаемые темы за все время

 Тема

Частые вопросы и ответы по пайке

пайка стали 20Х13 с твердыми сплавами типа Т5К10, ВК*

Пайка золота

Виды паяльников

Пайка цинка

Пайка самоваров

Напайка твердосплавных пластинок

Паяние с травленой соляной кислотой

Пайка меди с алюминием

Лазерная пайка

 Тема

Сообщений 

Частые вопросы и ответы по пайке

15

Физико-химические процессы при пайке

14

Паяние с травленой соляной кислотой

4

Пайка цинка

3

пайка стали 20Х13 с твердыми сплавами типа Т5К10, ВК*

3

Виды паяльников

3

Пайка золота

2

Напайка твердосплавных пластинок

2

Пайка самоваров

2

Пайка меди с алюминием

2

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ:



запомнить  Регистрация

Металлоторговля:
Объявления
Прайсы (по торг. позициям)
Прайсы (в файлах)

Марки металлов
Калькулятор веса металла

Новости

Статьи

Основные понятия пайки
Классификация способов пайки по формированию паяного шва
Легкоплавкие припои для пайки
Средне и высокотемпературные припои
Пайка с флюсом
Бесфлюсовая пайка
Классификация видов пайки по способу нагрева
Совместимость металла и припоя
Пайка алюминия и его сплавов
• Пайка магния и его сплавов
Пайка меди и ее сплавов
Пайка сталей и чугуна
Пайка никеля и его сплавов
• Газовая пайка и наплавка - основы
Пайка титана и его сплавов
Основы проектирования пайки металлических изделий

НОВЫЕ ОБЪЯВЛЕНИЯ

У 17:16 Покупка лома черных цветных металлов, самовывоз.

Ч 17:16 Продам трубу восстановленную 325х7

Ч 17:16 Сталь круглая. Круг стальной (пруток)

Ч 17:16 Круг стальной ГОСТ 7417-75 - круг стальной калиброванный

Ч 17:16 Труба ЭС ПШ 530х9 ЧТПЗ; 530х9 ВМЗ К52/1 17Г1С-У

Ч 17:15 Продам круги чугунные

Т 17:15 Модуль штабной для отдыха офицеров

Т 17:13 Мобильный контрольно-пропускной пункт МКПП

Т 17:12 Мобильный пункт питания МПП

Т 16:48 Кухня-столовая возимая в кузов-контейнере КСВК

Т 16:27 Передвижной бытовой пункт ПБП

Т 16:20 Модуль санитарно-гигиенический МСГ

НОВОСТИ

8 Декабря 2016 17:38
Распиловка крупных бревен на шинной пилораме

9 Декабря 2016 17:53
Американский экспорт черного лома в октябре 2016 года вырос на 10,5%

9 Декабря 2016 16:26
Для доставки БелАЗов на предприятия ”СУЭК” реализуется масштабный логистический проект

9 Декабря 2016 15:15
Стоимость французского экспорта стали и ферросплавов за 10 месяцев упала почти на 12%

9 Декабря 2016 14:08
5300 кг золота добыли в Бурятии за 10 месяцев

9 Декабря 2016 13:37
Китайский экспорт готового проката за 11 месяцев 2016 года упал на 1%

НОВЫЕ СТАТЬИ

Спецодежда - выбираем правильно

Прием оловянного лома и стружки

НК Кабель на выставке CABEX

Качество сварочной проволоки Magmaweld доказано тестами

Основные виды световой рекламы с использованием эффекта бегущей строки

Волочильные машины для изготовления кабельной проволоки

Основные виды современных оконных жалюзи

СИП-панели для строительства каркасных домов

Основные виды и области применения термопар

Использование мешков для упаковки в отраслях промышленности

Пневмоцилиндры и пневматическое оборудование

Промышленные светодиодные светильники - преимущества перед газоразрядными лампами

Бытовка для строителя

Как правильно поменять замок во входной двери?

Какой стабилизатор напряжения для дома лучше: отзывы и разновидности приборов

Использование нержавеющего проката в пищевой промышленности

Тротуарная плитка от ”АВТОСТРОЙ” - типы и назначение

ГНБ технология бурения

Лазерная резка металла

Рентгенофлуоресцентные спектрометры - толщиномеры

 ГЛАВНАЯ   МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ   ПРАЙСЫ   КОМПАНИИ   СТАТЬИ   РАБОТА   ФОРУМ   ГОСТы   МАРОЧНИК   КАЛЬКУЛЯТОР   БИРЖЕВЫЕ ЦЕНЫ   ВЫСТАВКИ  

Открыт новый раздел: Прайс-листы в файлах! (Excel и др.), доступен упрощенный просмотр прайсов без скачивания!

Компания "РДМ" предлагает металлопрокат.

Рейтинг@Mail.ru

О портале : Информация и правила : Реклама : Тарифы для компаний : Наши контакты : Связаться : Личный кабинет : Регистрация

2009-2014 © Любое копирование материалов без активной ссылки на metallicheckiy-portal.ru запрещено!
Использование материалов в печатных изданиях только с разрешения администрации портала.