Как выбрать флюс для пайки: материалы для работы с медью, алюминием, серебром и нержавейкой

Как выбрать флюс для пайки: материалы для работы с медью, алюминием, серебром и нержавейкой

Флюс – вещество, необходимое для аккуратного удаления окисей металлов, образующихся при пайке.

Кроме того, нанесение флюса позволяет защитить обрабатываемый металл от окисления и обеспечить оптимальное растекание припоя.

Какой же использовать флюс для пайки алюминия, нержавеющей стали, серебра, микросхем BGA, а также других материалов, и как сделать его своими руками?

Выбор флюса зависит от особенностей соединяемых поверхностей, а также используемых материалов, ведь при пайке оловом и твердыми припоями применяются разные составы.

Особенности

Чтобы спаять нержавейку, может быть использован припой разных составов. Особенность заключается в том, что в таком материале преимущественно должно присутствовать олово. Мягкий припой традиционно относится к маркам ПОС. В нем преобладает содержание олова, что придает ему плавкости и тягучести.

Такой состав позволяет припою проникать во все обрабатываемые участки, существенным образом улучшая адгезию.

Преимущество олова заключается еще и в том, что этот материал является превосходным раскислителем. Недостаток мягких припоев заключается в невысокой прочности получаемого соединения. В твердом припое тоже содержится достаточное количество олова. Для твердости в припой такого типа добавляется серебро. Припои с таким составом обозначаются ПСр.

Работа с припоем из олова имеет множество преимуществ.

1. Доступность используемых материалов. Купить такой припой можно в большинстве магазинов по незначительной цене.
2. Хорошая плавкость состава.
3. Легкое проникновение материала в труднодоступные участки. Это обеспечивается хорошей текучестью состава.

Недостатки тоже имеются, но они не такие существенные. К ним можно отнести: высокую текучесть состава, незначительную прочность соединения (опять же из-за мягкости припоя). Кроме того, запаянные изделия нельзя нагревать до температуры, при которой припой начнет плавиться.

Например, если запаять чайник и поставить его на огонь, то в какой-то момент припой может просто потечь. В итоге образуется дырка на месте даже самого качественного шва.

Еще из-за высокой текучести таким припоем сложно обрабатывать наклонные и вертикальные поверхности.

Оборудование и приспособления

В работах по спаиванию нержавеющей стали требуется иметь в наличии все необходимые приспособления, такие как:

• Паяльник или газовая горелка;
• Растворитель;
• Припой;
• Щетка по металлу;
• Флюс;
• Рукавицы для защиты;
• Материал для протирания.

Рекомендует приобретать паяльник, который имеет мощность в 100 Вт, поскольку модели с меньшей мощностью не смогут расплавить материал до необходимой стадии. Когда предстоит спаивание деталей с большими габаритами, то, скорее всего, понадобится паяльник мощнее. Жало приспособления должно быть несгораемым, благодаря этому значительно увеличится долгосрочность.

Необходимо помнить, что паяльник считается не достаточно универсальным приспособлением, поскольку его возможности в работе ограничиваются только теми припоями, которые легко плавятся. Здесь, для более правильного спаивания, подходят бруски, полностью состоящие из олова, либо прутки для сварки из серии ПОС. Вариант первого типа прекрасно подойдет для различной посуды и других подобных емкостей, поскольку в нем отсутствуют примеси. Вместо применения флюса, для данных процедур рекомендуется использовать ортофосфорную кислоту. Таким веществом требуется обработать поверхность будущего соединения, для наиболее высокого уровня качества.

Твердые припои для пайки

Состав флюсов для пайки твердым припоем используется соединения проблемных мест, которые все время поддаются негативному воздействию окружающей среды (вибрации, перепады температур, удары и прочее). В основном это составы для высокотемпературной пайки, о т 400 градусов по Цельсию и выше. К ним относятся:

1. Припой для твердого сплава из меди и цинка (до 1000);
2. Фосфор и медь (до 900 градусов);
3. Чистая медь применятся для процесса пайки высокоуглеродистого железа;
4. Флюс безотмывочный, для пайки серебром (до 800 градусов включительно).

У твердоплавких припоев также есть свое распределение, они бывают тугоплавкими, с температурой для плавки от 850 градусов, и легкопавкие – с показателем выше данного температурного режима.

Нужно отметить, что смесь меди (используются марки М21, М11 и прочие) и цинка недостаточно распространена, из-за низких показателей прочности и относительно дорогой стоимости в большинстве случаев её успешно может заменить припой из бронзы с цинком или латуни.

Припои медно-фосфорного типа – это заменители очень дорогих серебряных флюсов. Они незаменимы при соединении медных металлов, бронзы, латуни и прочих соединений металлов, которые не должны работать на сгибы или ударные нагрузки. К слову, этот сплав еще называется припой для бесфлюсовой пайки (но не для меди).

Категорически запрещено использовать данные сплавы для пайки железа, черных металлов, низкоуглеродных сталей, т.к. при температурном воздействии и соединении с медью или фосфором образуется очень хрупкий химический элемент – фосфиды железа, который поспособствует тому, что шов разойдется.

Из-за металлофосфористых припоев образуются фосфиды железа, которые являются члишком хрупкими соединениями, и способствуют понижению качества металла, их не советуют использовать для пайки железа.

Видео: Приготовление паяльного флюса своими руками

Самым лучшим вариантом для таких спаечных процессов является серебряные припои. Они наиболее дорогостоящие. И используются также для соединения проводов, капиллярной сетки из проводов, и очень сложных плат из серебряных компонентов.

Достоинства и недостатки пайки оловом

Использование оловянных материалов имеет свои особенности при работе. Эти мягкие сплавы имеют некоторые достоинства, облегчающие паяльный процесс:

• легкость и быстрота выполнения ремонта изделий небольшого размера;
• отсутствие длительной подготовительной процедуры;
• невысока цена расходного материала;
• в процессе обработки снижается текучесть нержавейки, что облегчает работу;
• высокое качество соединений для многих изделий невысокой ответственности.

Помимо явных положительных качеств имеются и некоторые недостатки применения оловянных сплавов:

• пайка имеет невысокую механическую прочность по сравнению с прочими способами выполнения неразъемных соединений;
• снижение температурного режима эксплуатации деталей из-за наличия олова;
• осложнения при спаивании из-за высокой текучести.

При подготовке оборудования важно уделить внимание характеристикам и конструктивным особенностям паяльника. Его мощность — не менее 80-110 ватт, более слабые приборы не смогут обеспечить достаточный прогрев рабочей зоны. Жало должно быть необгораемое. Работать паяльником получится мягкими, легкоплавкими припоями – прутками из чистого олова или из смесей типа ПОС. Чистое олово потребуется при ремонте кухонной посуды и сосудов, соприкасающихся с пищей или питьевой водой. Оно не содержит вредных компонентов. Наиболее подходящим флюсом для такой посуды будет ортофосфорная кислота.

Для твердых припоев придется воспользоваться газовой горелкой.

Основные ошибки во время пайки

Если во время подготовки, выбора материалов или в процессе пайки сделана ошибка, то припой может не растекаться по поверхности и не скреплять детали. Бывает так, что детали перед пайкой были недостаточно качественно зачищены или плохо разогрелись. Зачастую это происходит с изделиями большого размера. Наконечник паяльника после любого сеанса необходимо хорошо очищать, а чтобы была возможность ювелирных работ, его жало время от времени необходимо затачивать.

Чтобы получить качественное соединение, не стоит паять нержавеющую сталь чистым свинцом либо использовать канифоль. Если припой из олова, то работать с ним бывает довольно сложно из-за его слабой консистенции. Если олово не плавится больше чем до состояния теплого пластилина, то, вероятней всего, держать соединение оно не будет, постоянно ломаясь и крошась. Оптимальное состояние олова для крепления – если оно похоже на жидкость.

Качественный припой, который уложен по всем правилам, можно лишь поцарапать, но не отделить от участка спаивания нержавеющей стали. Чтобы не испортить соединение в дальнейшем, после пайки изделию необходимо дать время остыть в состоянии покоя. Когда стык остыл, его чистят от флюса и припоя, которые остались по краям, и затем тщательно промывают с мылом.

Преимущества пайки нержавейки оловом

• Пайка нержавейки оловом помогает относительно легко и быстро заделать мелкие поломки, не прибегая к сложным процедурам;
• Сам процесс занимает не много времени и не требует длительной подготовки;
• Расходные материалы имеют относительно небольшую стоимость;
• Олово уменьшает текучесть нержавейки при пайке, что делает процесс менее сложным, чем с другими припоями;
• Для многих вариантов конечный результат обладает достаточно хорошим качеством.

Вместо заключения

Флюс бура очень хорошо подходит для пайки нержавеющей стали. Он улучшает качество швов и препятствует их окислению. К тому же, он помогает осуществить лужение свариваемых деталей. Достаточно нанести тонкий слой флюса на предварительно зачищенную поверхность, чтобы получить достойный результат. При желании вы можете самостоятельно сделать флюс и использовать его для пайки деталей маленького размера.

А вы когда-нибудь выполняли пайку нержавеющей стали? Какой флюс и припой вы использовали? Поделитесь своим опытом в комментариях ниже. Он будет полезен для всех, кто только начал изучать азы сварки. Делитесь этой статьей в социальных сетях. Желаем удачи в работе!