Вакуумна пайка алюмінію знайшла широке застосування в промисловому виробництві. Як здійснюється пайка алюмінію та алюмінієвих сплавів? Наступна Шанхайська мережа кольорових металів познайомить вас із методами пайки алюмінію та алюмінієвих сплавів.
Вакуумна пайка алюмінієвих сплавів здійснюється у високому вакуумі. Після ретельного очищення на поверхні алюмінієвого сплаву важко утворити товсту оксидну плівку в умовах вакууму та високої температури. Паяльний матеріал може змочувати поверхню основного металу без паяльного агента для досягнення мети пайки. Температура вакуумної пайки алюмінієвого сплаву вища за лінію ліквідусу твердого припою та нижча за лінію солідусу вихідного матеріалу. Під час пайки припойний матеріал переходить у рідкий стан, тоді як основний матеріал залишається у твердому стані.
Вакуумна пайка алюмінію має певні особливості в порівнянні з вакуумною пайкою інших металів. Металевий магній часто використовують як активатор для вакуумної пайки алюмінію та алюмінієвих сплавів. Серед активаторів металу, які можуть прискорити пайку алюмінію, Mg має високий тиск пари та легко випаровується під вакуумом, що допомагає видалити Al2O3. Він також відносно дешевий, тому став широко використовуваним активатором у вакуумній пайці алюмінієвих сплавів. Активаторами металів є деякі елементи з вищим тиском пари та більшою спорідненістю до кисню, ніж алюміній, такі як сурма, вісмут, магній тощо.
Магній може бути використаний як активатор безпосередньо на заготовці у вигляді частинок, або введений у зону пайки у вигляді пари, або доданий до алюмінієво-кремнієвого припою як елемент сплаву.
Кількість магнію, доданого до припою, має значний вплив на змочуваність припою. Зі збільшенням кількості магнію збільшується коефіцієнт текучості припою. Однак із збільшенням вмісту магнію припой також інтенсифікує розчинення алюмінію, що зумовлено утворенням потрійної евтектики Al-Mg-Si; а якщо вміст магнію занадто високий, припой легко втратити та пошкодити поверхню зварного виробу. З огляду на виробника алюмінієвого профілю, ωMg припою для припою переважно становить 1,0%-1,5%. Дослідження показали, що при додаванні вісмуту з масовою часткою приблизно 0,1% при додаванні магнію до алюмінієвого кремнієвого припою можна зменшити кількість магнію, що додається до припою, поверхневий натяг припою, покращити змочуваність і зменшити вимоги до вакууму.
Вакуумна пайка алюмінію підходить для стикових з’єднань, з’єднань Т-типу та подібних з’єднань, оскільки ці з’єднання є більш відкритими, а оксидну плівку в зазорі легко видалити. Оксидну плівку в нахлестку видалити важче, тому це не рекомендується.
Розтікається здатність пайки під час вакуумної пайки гірша, ніж під час пайки зануренням, тому слід використовувати більший зазор.
Процес вакуумної пайки алюмінію в основному такий самий, як і вакуумної пайки інших металів. Однак, оскільки його видалення плівки залежить від дії магнієвого активатора, для зварних швів зі складною структурою, щоб забезпечити повну дію парів магнію на основний матеріал, часто вживаються локальні додаткові технологічні заходи для захисту, тобто зварний шов спочатку поміщають у камеру з нержавіючої сталі (разом іменовану камерою), а потім поміщають у вакуумну піч для нагрівання та паяння, що може значно покращити якість пайки. При необхідності в коробку можна додати невелику кількість частинок чистого магнію для посилення ефекту. Поверхня вакуумно паяних алюмінієвих деталей гладка, паяний шов щільний, після пайки не потрібно очищення.
Вакуумна пайка відкрила новий шлях для безфлюсової пайки алюмінію та покращила якість паяльних виробів, але вона також має певні недоліки, головним чином: складне обладнання, висока вартість виробництва та складна технологія обслуговування вакуумної системи; пари магнію осідають на стінці печі, теплоізоляційному екрані та вакуумній системі, впливаючи на робочі характеристики обладнання, вимагаючи частого очищення та обслуговування; він заснований на радіаційному нагріванні з повільною швидкістю та поганою однорідністю, особливо для великих і складних зварних виробів, це явище є більш значним, тому воно підходить для зварних виробів меншого розміру та простішої структури.
