Флюс для сварки алюминия своими руками: особенности вещества, изготовление своими руками и используемые припои

особенности вещества, изготовление своими руками и используемые припои

Содержание:

1. Применение алюминия
2. Проблемы при пайке
3. Особенности вещества
4. Используемые припои
5. Флюс Ф-61
6. Самостоятельное изготовление
7. Интересное видео

Алюминий является популярным, но сложным для сварочного процесса металлом. Решением проблемы является флюс для пайки алюминия. Следует использовать именно эту разновидность, поскольку флюс для алюминия имеет значительные отличия от такого же элемента, предназначенного для сварки других материалов.

Применение алюминия

Распространенность применения изделий из алюминия заключается в первую очередь в том, что он является легким металлом. Алюминий широко используется в электротехнике, поскольку обладает отличной электропроводимостью.

Для бытовых нужд из этого металла изготавливаются кастрюли, бидоны, дуршлаги, кружки. Чистый алюминий применяют для производства фольги, используемой для электролитических конденсаторов. Можно его использовать и при производстве радиаторов.

Однако, пайка этого металла может доставить массу проблем. Это объясняется тем, что при легком взаимодействии с воздухом, поверхность алюминия покрывается тонкой, но твердой оксидной пленкой. Она защищает алюминий от дальнейшего окисления, но при процессе пайки создает труднопреодолимую преграду.

Существует несколько методов решения этой проблемы, например, пайка с канифолью, однако наилучший результат дает применение специально предназначенных для этого флюсов.

Проблемы при пайке

Температура плавления алюминия не превышает 660 градусов. Следствием этого является применение из экономических соображений сварочных аппаратов, не обладающих чересчур большой мощностью.

Однако, на поверхности алюминия имеется окисная пленка, которую необходимо убрать перед началом процесса сварки. А вот для ее расплавления требуется нагрев до температуры 2000 градусов. При достижении такого значения разрушится не только окисная пленка, но и сам металл, что приведет к ухудшению качества сварного соединения. Помимо всего окисная пленка после ее расплавления может восстановиться. Из-за устойчивости оксидной пленки, обладающей слабой адгезией к припою, обычный припой с трудом прилипает к поверхности детали.

Флюс для пайки алюминия решает эту проблему. При его нанесении на область сварки он перекроет проход воздуха в эту зону, что приведет к ослаблению негативного воздействия окисной пленки. По сравнению с другими металлами, например, железом и цинком, алюминий является более активным – зачищенная деталь может мгновенно вновь покрыться пленкой окиси. Поэтому и от флюса, предназначенного для алюминиевых деталей, также требуется быстрота воздействия.

Активный флюс для низкотемпературной пайки алюминия быстро растворит окисную пленку на поверхности изделий, мешающую нормальному растеканию припоя. Помимо этого, в припой, предназначенный для соединения алюминиевых изделий, добавляют цинк, обладающий способностью хорошо растворяться в алюминии.

Соединение на основе припоя с содержанием цинка обладает большей прочностью. Сочетая соответствующий припой и флюс универсальный для пайки алюминия можно без особых сложностей получить качественное соединение.

Особенности вещества

Активный флюс для пайки алюминия имеет существенные отличия от аналогичных веществ, используемых для соединения изделий из стали, латуни и меди, так же, как отличаются между собой свойства самих этих металлов. В основе состава флюса содержатся вещества, которые могут без особого труда растворять окисную пленку на поверхности алюминия. Для пайки алюминиевых изделий используются флюсы под различными номерами.

К наиболее простым относятся флюсы № 8 и 9, однако, их активность не является слишком большой по сравнению с теми, которые включают в себя соединения фтора. Выбор осуществляется, исходя из особенностей конкретной работы. Существуют флюсы, которые применяются для сварочных соединений деталей без их предварительной подготовки. Наиболее распространенным таким видом флюса является Ф-64.

Состав флюса для пайки алюминия под номером Ф-64 способствует его повышенной активности, что позволяет с успехом очищать от оксидной пленки даже не зачищенные поверхности. Раствор является бесцветным или светло-желтым.

Используемые припои

Когда осуществляется сварка изделий, изготовленных из алюминия, рекомендуется использование припоев из оловянно-свинцовой группы. Наиболее качественное соединение можно получить, если использовать вид припоев, в составе которых содержатся такие элементы, как кремний, цинк, медь. Внесение добавок значительно улучшают качество припоя – понижают температуру его плавления, увеличивают смачиваемость, делают более прочными.

Такие виды припоев выпускаются отечественной промышленностью и зарубежными производителями. Наиболее низкой температурой плавления обладают оловянно – свинцовые припои. К одной из наиболее распространенных марок припоя для сварки алюминия относится HTS-2000. Опытные сварщики говорят, что использовать припой HTS-2000 для получения качественного соединения следует только с флюсом.

К неплохим веществам из этой области также можно отнести припой французской фирмы Castolin 192FBK, а также припой Castolin 1827, используемый при соединении деталей из алюминия и меди. Отечественным аналогом HTS-2000 служит изготавливаемый в Новосибирске припой SUPER A+, который применяется совместно с флюсом SUPER FA.

Флюс Ф-61

Достоин особого внимания такой вариант, как Ф-61 флюс. Он относится к виду флюсов активного действия для удаления оксидов с поверхности алюминиевых изделий, предназначенных для спаивания. Одновременно он улучшает процесс растекания жидкого припоя. Флюс Ф-61А может использоваться также при соединении алюминия и сплавов на его основе с медными и стальными изделиями. Из всей группы подобных элементов его выделяет то, что он изготовлен на основе фторборатов.

Флюс Ф-61А производства «REXANT» является низкотемпературным флюсом. Он используется, когда происходит пайка алюминия с помощью припоев, входящими в оловянно-свинцовую группу. Температурный режим при этом находится в диапазоне 150-320 градусов.

Ф-61А флюс имеет следующий состав:

• триэтаноламин – 82 процента;
• фторборат цинка – 10 процентов;
• фторборат аммония – 8 процентов.

Флюс расфасован в стеклянные флаконы темного цвета по 30 миллилитров вещества в каждом. Размеры флакона в среднем составляют 35х20 с высотой 76 миллиметров. Вес флакона составляет порядка 0,03 килограмма. Для удобства применения флакон снабжен капельницей, что дает возможность применять флюс дозировано.

Флюс соответствует требованиям нормативного документа ОСТ 4 ГО.033.200. Его стоимость является доступной. Флюс Ф-61А снабжен инструкцией по применению, которую необходимо внимательно изучить перед началом использования. В частности, в нем указаны меры предосторожности во время сварки.

Если флюс попадет на кожный покров сварщика, то следует сразу промыть эту область мыльной водой и протереть насухо чистой материей. Хранить флаконы с флюсом необходимо таким образом, чтобы они не могли попасть в руки детей. Гарантийный срок хранения составляет один год. После окончания процесса остатки флюса убирают при помощи салфетки, смоченной водой или спиртом.

Самостоятельное изготовление

Имеется возможность изготовить флюс для пайки алюминия своими руками. Для изготовления подойдут вещества, которые обладают хорошей растворяемостью и антиокислительными качествами. Когда готовят флюс для алюминия своими руками, то за основу берутся спирт, кислоты, масла.

Самый простой флюс можно приготовить, растворив воде таблетку ацетилсалициловой кислоты, наиболее известной под названием аспирин. Растворять таблетку следует до исчезновения осадка. Также можно использовать гранулы лимонной кислоты.

Хороший флюс можно получить, растворив в этиловом спирте канифоль. Поскольку она растворяется медленно, то ее следует измельчить как можно более тщательно. Для завершения растворения раствор следует оставить на некоторое время. Этот процесс можно ускорить, поместив раствор в стеклянную баночку и нагревать в водяной бане до температуры 80 градусов.

Преимущество флюса, полученного из растворенной в спирте канифоли, заключается в его нейтральности, что позволяет не смывать его остатки после окончания процесса пайки. Допускается растворение не в этиловом спирте, а в глицерине. Такой флюс будет более густым и удобным при применении.

Интересное видео

Флюсы для сварки Алюминия

Часто для сваривания алюминия используются аргонодуговое сваривание, которое известно прочностью и долговечностью изделий. Для проведения работ аргонодуговым сварочным аппаратом требуется использование газовой среды из инертных газов.

В некоторых случаях производить сварочные работы с использованием газового баллона не получается, поэтому приходится пользоваться другими методами сваривания.

Наиболее подходящим методом сварки алюминия без газа является сваривание полуавтоматическим сварочным аппаратом с использованием присадочного материала – проволоки. Внутри специальной проволоки ля сварки алюминия находится флюс, который выполняет функцию инертного газа и предотвращает появление окиси.

Автоматическое сваривание алюминия производится по слою флюса, потому как нерасплавленный флюс имеет высокую электропроводность и нарушает стабильность сварочного процесса. Для того чтобы избежать протекания жидкого металла с другой стороны шва, требуется использовать формирующую прокладку. Сварочная дуга питается постоянным током обратной полярности.

Автоматическое сваривание производят под флюсом с помощью расщепленного электрода на постоянном токе обратной полярности или переменном токе. В некоторых случаях используются флюсы для сварки алюминия с пониженной электропроводностью, например керамического типа.

Наиболее часто для работы применяются флюсы АН-А1 и АН-А4, которыми производят сваривание алюминиево-марганцевых сплавов. Для сплавов данного типа недопустимо наличие хлора натрия во флюсе, потому как из-за алюминия и магния происходит реакция восстановления натрия из флюса. При попадании в шов, натрий приводит к образованию в металле шва пористости, а также значительно снижает пластичность.

Нередко для работы используются керамические флюсы марок ЖА-64 и ЖА-64А, которые имеют низкую проводимость электроэнергии. Такие флюсы используются в некоторых случаях для проведения сварочных работ алюминия с помощью переменного или постоянного тока обратной полярности.

При подготовке деталей для сварки требуется производить профилирование свариваемых кромок, а также удалять поверхностные загрязнения с окислами. Обезжирить поверхность для сваривания можно с помощью органических растворителей или с помощью обработки материала в специальных ваннах со щелочным составом.

В качестве растворителя используется уайт-спирит, РС-1, РС-2 и технический ацетон. Обезжирив алюминиевый сплав и убрав с его поверхности оксидную пленку, можно начинать сваривание.

При удалении оксидной пленки стоит отметить, что ее можно удалять с помощью металлических щеток из проволоки. Диаметр ворса должен составлять 0,1 – 0,2 миллиметра, а в длину он должен быть не менее 30 мм. После очистки кромок вновь требуется произвести обезжиривание с помощью растворителя. Очищенные детали могут дожидаться сваривания в течение 2 – 3 часов после очистки. В больших производственных масштабах детали подвергаются травлению, что ускоряет рабочий процесс.

Для чего используется флюс при сварке алюминия?

Алюминий — полезный материал для сварки, особенно при низких температурах, но он также сопряжен с рядом сложных проблем. Многие типы металлов требуют какой-либо защиты от окисления, чтобы обеспечить качественный сварной шов, но это особенно верно в отношении алюминия.

Для чего используется флюс при сварке алюминия? Флюс защищает алюминий от окисления и атмосферного загрязнения водородом или влагой. В большей степени, чем многие другие металлы, алюминий особенно подвержен проблемам пористости и дефектам, возникающим в результате сварки, загрязненной воздухом. Флюс действует как барьер между расплавленным сварным швом и воздухом.  

Флюс является неотъемлемой частью многих сварочных операций, но для алюминия он имеет решающее значение. Химический состав алюминия создает несколько уникальных проблем при использовании его в качестве металла. Читайте дальше, чтобы узнать больше о назначении флюса и его применении при сварке алюминия.

Содержание

Что такое Flux?

В металлургии флюс выполняет множество различных функций, от химической очистки до экранирования. В контексте сварки алюминия флюс представляет собой твердое вещество, выполняющее множество функций:

• Предотвращает проникновение атмосферного водорода
• поглощает неметаллические включения и загрязнения
• Снятие растворенного водорода в Weld
• позволяет усовершенствовать алюминиевое зерна во время процесса охлаждения
• . Наиболее распространенными типами флюсов, используемых при сварке алюминия, являются смеси солей фтора и хлорида. В древние времена флюс создавался с использованием древесного угля, поташа или извести. Но в современной металлообработке доступно большое разнообразие флюсов, адаптированных для различных сварочных работ. Инертный газ — еще одна форма защиты от флюса, используемая при сварке алюминия.
  Типовая таблица выбора флюса (пример)

  Флюс действительно удаляет некоторые загрязнения с алюминия во время сварки , но многие сварщики-любители ошибочно полагают, что флюс сам очищает поверхность алюминия.

  Вместо этого флюс следует наносить после тщательной очистки алюминия от жира, грязи и мусора. Флюс разрушает поверхностный слой оксида алюминия, который образуется на всех алюминиевых поверхностях в результате окисления.

  Что такое поток? >> Посмотрите видео ниже

  Почему для алюминия требуется флюс?

  Для алюминия требуется флюс из-за его химического состава. Алюминий очень реактивен по отношению к атмосферным химическим веществам, таким как кислород и водород, что приводит к образованию поверхностного слоя оксида алюминия всякий раз, когда он подвергается воздействию воздуха.

  В отличие от кислорода, который имеет низкую температуру плавления, оксид алюминия имеет очень высокую температуру плавления. С покрытием из оксида алюминия алюминий практически невозможно правильно сварить, не повредив его на молекулярном уровне.

  Проблема перегрева алюминия в процессе сварки заключается в том, что это, в свою очередь, может привести к обугливанию или выгоранию флюса, что приведет к дефектам сварного шва и непостоянному внешнему виду. Успешная сварка алюминия зависит от чистоты сварного шва и равномерного нанесения флюса для предотвращения воздействия атмосферы .

  Изображение предоставлено: 6601.com

  Другая проблема с алюминием заключается в том, что он также имеет очень высокую теплопроводность. Это означает, что при сварке алюминия необходимо максимально ограничить зону термического влияния, чтобы избежать деформации, проплавления или других проблем.

  По теме: 6 причин, по которым трудно сваривать алюминий?

  Почему окисление разрушает сварной шов без флюса?

  Без флюса для защиты во время процесса сварки алюминий уязвим для загрязнения окружающей атмосферой. Это приводит к следующим проблемам с полученным сварным швом:

  • Физические дефекты: Окисление может привести к тому, что сварной шов станет неравномерным или с разбрызгиванием, что является серьезной ошибкой при промышленной сварке, требующей проверки.
  • Пористость: Окисление приводит к тому, что сварные швы удерживают растворенный водород, который образует пузырьки в сварном шве в процессе затвердевания, ослабляя соединение в месте соединения, вызывая его пустотелость изнутри.
  • Пенетрация: После окисления алюминиевой поверхности это означает, что для плавления поверхностного слоя алюминия потребуется гораздо более высокий уровень тепла. В случае тонких листов алюминия это может иногда привести к тому, что сварочная горелка полностью прожжет сварной шов.
  • Термическое воздействие: Воздействие высоких температур на алюминий в течение более длительного времени увеличивает количество окружающего металла, на которое воздействуют высокие температуры, создаваемые сварным швом.
    Это термическое воздействие может проявляться позже в виде хрупкости металла, окружающего соединение, или деформации поверхности.

  Ключом к успешной сварке алюминия является возможность быстрого и плавного перемещения сварного шва при как можно более низкой температуре. После того как алюминий окислится, повышенная температура плавления поверхностного слоя алюминия препятствует выполнению этой гладкой операции сварки.

  Какой флюс следует использовать для алюминия?

  На рынке имеется множество сварочных флюсов для алюминия, которые подходят для нескольких видов сварки алюминия. Вот несколько флюсов, которые вы можете использовать для надлежащей подготовки сварного шва алюминия в зависимости от того, какой метод сварки вы используете:

  • Forney 37025 Флюс для сварки алюминия
  • Флюс для пайки Harris SCAF4 Stay Clean Alum
  • Флюс для пайки алюминия Hot Max 24184 для сварки

  Независимо от того, какую сварку вы выполняете, на рынке есть алюминиевый флюс, который даст вам то, что вам нужно, чтобы ваш сварной шов получился. Несмотря на то, что сварка алюминия может быть сложной из-за его химического состава, знание металлургии сварки алюминия может помочь вам предотвратить воздействие факторов окружающей среды, которые приводят к проблемам во время сварки.

  Если вы не уверены, какой алюминиевый флюс подходит для вашего проекта, рекомендуется проверить в местном магазине сварочных материалов или на онлайн-форуме по сварке алюминия, чтобы узнать, что другие сварщики рекомендуют для работы. Хотя вы всегда должны воспринимать мнения из Интернета с долей скептицизма, рекомендуется провести небольшое фоновое исследование, прежде чем приступать к конкретному виду потока.

  Читайте также: Можно ли сваривать алюминий без газа? Является ли это возможным?

  Можно ли сваривать алюминий флюсовой проволокой со стальным сердечником?

  Ответ: нет . Проволока с сердечником специально разработана для сварки стали и не предназначена для сварки алюминия. Единственная флюсовая проволока с сердечником, доступная для алюминиевых применений, применяется для пайки алюминия.

  Лучшей альтернативой попыткам сварки с проволочным флюсом и алюминием является пайка алюминиевого соединения с использованием пропановой горелки и газового флюсового экрана. Без газовой защиты пайка также является еще одним способом избежать выполнения полного сварного шва. Пайка алюминия возможна только для некоторых видов специальных ремонтных работ или в качестве метода оснастки для сглаживания мелких трещин, отверстий и других дефектов.

  Другие советы по сварке алюминия

  Когда вы свариваете алюминий, есть несколько основных принципов, которые вы должны понимать и применять для достижения хорошего результата. Вот несколько способов улучшить качество сварки алюминия:

  • Убедитесь, что алюминиевая основа чистая, а внешний слой алюминия в месте сварки стерт с помощью проволочной щетки.
  • Удалите флюс после затвердевания сварного шва. Если флюс останется на месте сварки, это может вызвать коррозию и проблемы с производительностью соединения в дальнейшем.
  • Убедитесь, что алюминиевые листы хранятся надлежащим образом. Вертикальное хранение предотвращает накопление воды, а алюминий лучше всего хранить в помещении в условиях с регулируемой температурой для достижения оптимальных результатов сварки.
  • Никогда не выполняйте сварку без защитного оборудования. Может показаться, что стоит отказаться от необходимости надевать сварочные перчатки или щуриться при быстрой дуговой сварке без визора, но взгляд на вспышку дуги может привести к необратимому повреждению зрения, а сварочные перчатки предотвращают серьезные ожоги третьей степени как в результате сварочных брызг или шлака.

  Алюминий — экзотический металл, и сварщику может быть несколько сложно манипулировать им, но тщательная подготовка и установка сварного шва существенно меняет результат.

  По теме: Нужен ли вам шпулемет для сварки алюминия?

  Флюс служит необходимой цели при сварке алюминия

  Независимо от того, защищает ли сварной шов инертным газом или образует защитный барьер на поверхности самого металла, флюс имеет решающее значение при сварке алюминия для предотвращения многих проблем сварки, которые могут возникают при работе с этой темпераментной формой металла . Те же свойства, которые делают его активным в холодных погодных условиях, вызывают серьезные проблемы в высокотемпературных.

  Независимо от того, выполняете ли вы сварку алюминия в домашних условиях или занимаетесь этим профессионально, сварке алюминия необходим флюс для успешного результата.

  Источники:
  https://www.harrisproductsgroup.com/en/blog/2016/june/five-misconceptions-about-flux.aspx
  https://www.substech.com/dokuwiki/doku.php ?id=fluxes_for_melting_alluminum
  https://www.instructables.com/community/Can-I-weld-aluminum-with-a-mig-welder-if-I-have-fl/
  https://en.wikipedia.org/wiki/ Флюс_(металлургия)
  https://www.metalsupermarkets.com/tips-for-welding-aluminum/
  https://superiorflux.com/role-of-flux/
  https://www.tinmantech.com/faqs /welding-FAQ/alumaloy-vs-rods-and-flux.php
  https://www.thefabricator.com/thefabricator/article/aluminumwelding/understanding-aluminum-welding-compared-to-steel-welding

  Сварка алюминия Поток? – Техническое обсуждение

  Гейб

  31 декабря 2018 г. , 9:27 #1

  Я пытаюсь сварить алюминий кислородно-ацетиленовой горелкой, но мне трудно найти источник сварочного флюса для алюминия.

  В моих старых книгах по сварке упоминается газовая сварка алюминия, если используется подходящий флюс, но поиск всегда находит флюс для пайки алюминия (которых у меня уже много). С помощью сварки я могу сконцентрировать тепло и наложить валик, но пайка требует слишком много тепла и плавит основной металл. Теперь я хочу посмотреть, насколько успешна газовая сварка алюминия, но мне понадобится «алюминиевый сварочный флюс» (полагаю, он существует?). Я надеюсь на советы от людей с реальным опытом сварки, но все комментарии приветствуются.

  Бифф

  31 декабря 2018 г., 20:53 #2

  Один из наших спонсоров, инженеры, в прошлом году одолжил нам видеокассету с
  http://www. tinmantech.com, он продает всякую всячину, включая флюс.
  Удачи
  Бифф

  Дик_Линн

  31 декабря 2018 г., 20:54 #3

  Зарегистрируйтесь на http://www.hobartwelders.com/mboard/ и задайте вопрос там. Или на форуме по сварке Miller: http://www.millermotorsports.com/mboard/forumdisplay.php?f=3

  Вот один из источников потока, который я нашел на форуме Хобарта. Отличные ребята на форуме, кстати. http://tinmantech.chainreactionweb.com/catalog/product_info.php?products_id=44#agwflux&cart=03982de6ee2cb986005ac3ca55ab119a

  DDAwg3

  31 декабря 2018 г., 20:55 #4

  Здравствуйте,

  Вы не добьетесь большого успеха с кислородно-дуговой горелкой с флюсом или без него… очень сложно и требуется опыт для управления нагревом, так как вы легко свариваете с помощью газовой вольфрамовой дуги с использованием аргона или (4043 или 6061 – присадочный материал или электродуговая сварка металлическим газом.

  .. при возникновении дополнительных вопросов пишите мне по электронной почте…

  Скотт
  Инженер-сварщик

  Dan_1038

  31 декабря 2018 г., 20:55 #5

  Выбросьте факел и найдите друга/спонсора с TIG или хотя бы MIG. Алюминий — сложный материал, и контроль нагрева является ключевым, вы должны иметь возможность точно контролировать температуру сварки и быть точным — по моему опыту, TIG — это путь, более точный и щадящий, но многие магазины, похоже, делают алюминий с МИГ очень хорошо. Поэкспериментируйте с кусочками обрезков одинаковой толщины, а затем попробуйте. Удачи!

  Гейб

  31 декабря 2018 г., 20:55 #6

  Ничто из этого не относится к робототехнике; просто пытаюсь расширить свои навыки сварки.