Как паять латунь: как выбрать флюс, припой и подходящий инструмент
Сплав меди с цинком, известный с давних времен, широко применяется и в наше время. Латунь обладает высокой прочностью, стойка к коррозии, пластична. Благодаря таким свойствам из нее изготавливают детали механизмов, элементы конструкций, вынужденных постоянно контактировать с агрессивными средами. Несмотря на надежность материала, в латунных изделиях иногда появляются разнообразные дефекты, требующие ремонта, — изломы, отверстия, трещины. Одним из способов восстановления элементов является пайка. Процесс этот не отличается большой сложностью, однако имеет свои особенности, поэтому крайне важно знать, как паять латунь. Знакомство с технологией пайки позволит успешно проводить такие работы даже в домашних условиях.
В чем особенности технологии?
Этот метод получения неразъемных соединений не настолько популярен, как сварка. Причина — более низкий показатель прочности пайки. Швы образуются благодаря расплавлению присадочного материала, называемого припоем.
Самое главное отличие пайки — температура плавления, которая должна быть ниже, чем у соединяемых элементов. Они не меняют агрегатного состояния, что дает возможность надежного скрепления разнородных материалов.
Низкотемпературное воздействие на спаиваемую поверхность сделало пайку незаменимой, а в некоторых случаях единственно возможной: например, когда требуется получить неразъемное соединение разнородных металлов. Целостность обрабатываемых деталей — главное преимущество такой технологической операции, так как она позволяет работать с самыми мельчайшими элементами, не опасаясь за их деформацию или изменение структуры.
Пайка особенно актуальна в электронике, где приходится работать с миниатюрными, очень хрупкими микросхемами, и электрике, когда возникает необходимость в соединении либо наращивании проводников.
Классификация латунных сплавов
Латунь бывает двойной либо многокомпонентной. В первом случае в состав входит только медь и цинк, повышающий твердость сплава.
В роли других компонентов, улучшающих его физические, химические характеристики, выступают алюминий, железо, кремний, марганец, никель, олово, свинец и другие элементы. По этой причине необходимо заранее точно узнать состав латуни, это поможет определить способ, а также специфику пайки.
Латунь классифицируется по химическому составу:
- Двухкомпонентная (двойная, простая). Она состоит только из меди и цинка. Процентное соотношение этих компонентов может быть различным. Эти составы маркируются буквой «Л» и числом, всегда указывающим количество меди. Например, Л90 содержит от 88 до 91% меди, на долю цинка приходится 8,8-12%. Примеси есть, но их количество минимально — около 0,2%.
- Многокомпонентная (специальная). Эта латунь имеет большое количество ингредиентов, повышающих коррозионную стойкость сплава, его прочность, твердость. Его маркируют по-другому: к букве «Л» добавляют еще одну, означающую легирующий элемент, появляется еще одна цифра — процентное содержание легирующего металла.
Например, ЛА77-2 — латунь алюминиевая, она содержит 77% меди, около 2% алюминия, а остальное — цинк. Все подобные сплавы называют в «честь» легирующего элемента: железистая, кремнистая, никелевая, марганцовистая, свинцовистая и т. д.
Например, ЛА77-2 — латунь алюминиевая, она содержит 77% меди, около 2% алюминия, а остальное — цинк. Все подобные сплавы называют в «честь» легирующего элемента: железистая, кремнистая, никелевая, марганцовистая, свинцовистая и т. д.Латунь идет на изготовление различных изделий. По степени обработки эти сплавы делят на:
По процентному содержания цинка латуни разделяют на:
- Красную (томпак), имеющую в составе 5-10% этого компонента. Такие сплавы идеальны для ювелирных украшений, статуэток и подобных художественных изделий.
- Желтую, здесь процент цинка составляет 21-36%.
Причина популярности латуни — ее долговечность, надежность, устойчивость к перепадам температур, к механическим воздействиям. Поэтому детали, изготовленные из этого сплава, широко используют в системах водоснабжения, обустройстве канализации, в машино- и приборостроении.
Латунные изделия имеют длительный срок службы, однако это справедливо лишь в том случае, если не нарушаются их правила эксплуатации.Эффективность и препятствия
Есть несколько технологий, позволяющих без труда сваривать детали или изделия из латуни, однако они не отличаются простотой, обещают ощутимые затраты, требуют от мастера определенных навыков работы. Пайка — альтернатива, которая проще технологически, а значит, этот вариант подходит и для домашнего мастера, так как нет необходимости в высокой квалификации исполнителя.
Если содержание цинка в сплаве не слишком высоко, то на пути к цели не возникает непреодолимых препятствий: справиться с поставленной задачей позволяет простая пайка с использованием обычной канифоли. Когда процентное содержание данного металла в латуни превышает цифру 15, необходимы специальные флюсы.
Причина — сильное испарение во время пайки меди и цинка, оно приводит к образованию на материале крепкой оксидной пленки, а ее удалить довольно сложно.
Поэтому без специальных припоев и нейтрализующих флюсов идеального результата добиться не получится.
Выбор оптимальных материалов
Прежде чем искать оптимальный вариант для пайки латуни, необходимо установить ее марку. Только в этом случае можно гарантировать приемлемый результат операции.
Выбор подходящего припоя
Это материал, обычно сплав, которым спаивают элементы. Главная его особенность — температура плавления, обязанная быть ниже, чем у соединяемых металлов. Типичные примеры сплава — олово со свинцом, чистое олово. Однако качество, механическая прочность такого сцепления и внешний вид очень далеки от идеала. Причины низкого качества — поры, появляющиеся в результате испарения цинка. Чтобы обеспечить надежный контакт, температура плавления материала обязана быть значительно ниже латунной, а припой должен обладать отличной адгезией с этим сплавом.
- Для пайки латуни, содержащей большое количество меди, лучше брать составы, относящиеся к медно-цинковым припоям, так как в результате присадки цинка снижается температура плавления данных сплавов. Например, припои ПМЦ54 и ПМЦ-48 плавятся при температуре 880°, ПМЦ-36 — при 800-825°.
- Для таких же сплавов можно пользоваться серебряными припоями — марки от ПСр12 до ПСр72. Если в латуни большее содержание цинка, то рекомендованы аналогичные припои, однако не ниже ПСр40.
- Относительно недороги медно-фосфорные припои — МФ-1, МФ-2, МФ-3. Они пластичны, но обладают хорошей электропроводностью. Если механические и вибрационные нагрузки будут велики, то лучше приобрести припои с серебром.
- Если необходимо гарантировать особую прочность, то выбирают твердые медные сплавы: например, универсальный L-CuP6.
Например, припои ПМЦ54 и ПМЦ-48 плавятся при температуре 880°, ПМЦ-36 — при 800-825°.Последняя марка припоя имеет диапазон температур — 710-880. Она предназначена для работы с бронзой, красной бронзой, латунью, а также медью, при монтаже труб, радиаторов, системы отопления. При использовании серебряных или фосфорных припоев надо учитывать, что латунь интенсивно растворяется, поэтому время обработки (нагрева и пайки) необходимо сократить.
Флюсы: самодельные или готовые
Флюсы очищают поверхность металлов от жира, а также предотвращают образование оксидной пленки. Их тоже подбирают в зависимости от состава сплавов. Для соединений меди достаточно одной лишь канифоли, однако для латуни уже необходимо более агрессивное средство. Самый простой вариант флюса для пайки латуни — смесь буры с борной кислотой (1:1). Ее заливают водой (5 мм на 1 г), кипятят, помешивая, потом остужают. Однако лучшими характеристиками обладают «профессионалы» — покупные составы.
- Флюс Бура. Он известен очень давно, однако с тех пор не растерял своих поклонников. Причина популярности — его качественная работа.
- Не менее эффективны другие марки: ПВ-209 (от 700 до 900°), ПВ-209Х (от 650 до 850°).
Популярные импортные марки — немецкие порошки FELDER Cu-Rosil, Chemet FLISIL-NS-Pulver, флюс-паста Chemet FLISIL-NS-Paste. На рынке существует множество флюсов, предназначенных и для пайки латуни — как импортных, так и отечественных, поэтому с выбором проблем не возникнет.
Два метода пайки латуни
Как уже было замечено, самая большая сложность в работе с латунью — образование при нагреве сплава оксидной пленки, с которой канифоль (даже в компании со спиртом) справиться не в состоянии.
Использование паяльника
Для пайки этого сплава необходим мощный аппарат — как минимум 500 Вт, максимум — 1000 Вт. Связано это требование с высокой температурой плавления — как сплава, так и припоев. Однако исключения есть: это латунные сплавы, имеющие более низкую температуру плавления (большой процент меди). Лучший вариант — паяльная станция, дающая возможность регулировать нагрев жала паяльника. Оптимальный параметр — 350°. Это оборудование позволит избежать перегрева зоны паяния.
Если в сплаве преобладает медь, то в этом случае можно использовать инструмент скромной мощности — 100 Вт. В роли флюса используют ортофосфорную либо паяльную кислоту: перед пайкой поверхности латунных изделий тщательно обрабатывают. В качестве припоя используют ПОС-60 (олово-свинец).
Пайка с помощью горелки
Эту же задачу можно решить, используя не слишком большую горелку. Но в этом случае есть главное требование к рабочей поверхности: латунную деталь нужно поместить на жаропрочный материал. Например, на небольшую асбестовую пластину, в железное ведро с мелкой галькой. Соединяемые детали совмещают между собой, поверхности протирают флюсом с основой-бурой. Сверху посыпают небольшим количеством стружки из серебряного припоя, затем в зону пайки вводят пламя газовой горелки.
Разогрев ведут поэтапно. Сначала участок нагревают слегка: так, чтобы припой мог схватиться с поверхностями сплавов. Второй этап — разогревание зоны до появления красноты, во время него припой равномерно растекается по поверхности, заполняя зазоры. В этот момент достигается температура 700-750°.
Горелку выключают. После остывания зоны пайки ее промывают, удаляя остатки флюса — наплывы, стекловидные капли: сначала изделие на несколько минут погружают в горячий раствор серной кислоты (3%), затем помещают под проточную воду.
Эти методы отличаются от традиционного соединения других элементов с помощью олова, так как паять латунь не настолько просто. Лучший результат гарантирует использование газовой горелки. Если выполнять все этапы операции корректно, то можно получить качественные и надежные изделия.
Этому животрепещущему вопросу посвящено следующее видео:
Была ли статья полезна?Мы хотим стать лучше. Спасибо за мнение!
Если вам понравилась статья, пожалуйста, поделитесь ей
Источник
Поделиться
Пайка латуни в домашних условиях
Латунь – это сплав, обязательными компонентами которого являются медь и олово. Обладая высокой прочностью, пластичностью и коррозионной стойкостью, она хорошо подходит для изготовления как тяжелонагруженных деталей различных механизмов, так и элементов конструкций, работающих в агрессивных средах.
Её основной недостаток – высокая стоимость. Но есть и другие проблемы, связанные с применением этого материала.
Содержание страницы
- 1 Просто и эффективно
- 2 Возникающие препятствия
- 3 Выбрать готовый или изготовить самому?
- 4 Какой взять припой
- 5 Подготовка
- 6 Паяльник или горелка?
- 7 Область применения
- 8 Мастерство приходит с опытом
Просто и эффективно
На сегодняшний день разработаны различные технологии, позволяющие сваривать изделия из латуни. Но все они довольно сложны, затратны, и требуют, чтобы выполняющий работу специалист обладал определёнными навыками. Альтернативой сварке часто становится пайка латуни. Она несколько проще технологически и предъявляет иные требования к квалификации исполнителя.
Возникающие препятствия
Если содержание цинка в сплаве невысоко, то особых проблем не возникает. Справиться с задачей удаётся с помощью обычной канифоли. Но в случае, когда количество цинка превышает 15%, в обязательном порядке требуется использование специальных флюсов.
Это связано с тем, что испаряясь при нагреве, цинк и медь образуют на поверхности детали прочную оксидную плёнку, удалить которую очень непросто.
Выбрать готовый или изготовить самому?
Простейший флюс для пайки латуни несложно изготовить самостоятельно. Для этого потребуется смешать в соотношении один к одному порошок буры и борной кислоты, залить получившееся количество водой из расчета 5 мл на каждый грамм смеси порошка, осторожно помешивая прокипятить, а затем остудить. Но лучшими характеристиками обладают поступающие в продажу уже готовые составы.
- Одним из наиболее распространённых является флюс «Бура». Придуманный очень давно, этот рецепт получил одобрение многих ювелиров, занимающихся пайкой разных металлов, в том числе и латуни. Он относится к разряду высокотемпературных смесей, активизирующихся при достижении 700 – 900 градусов Цельсия. Несмотря на солидный возраст, свою работу он выполняет качественно.
- Хорошо справляются со своей задачей флюсы марки ПВ-209 и ПВ-209Х. В основе первого – фторосоли, а второй изготовлен с использованием плавиковой кислоты. И тот и другой также работают при температурах, приближающихся к тысяче градусов.
- Несколько меньшего нагрева потребуют выпускаемые в Германии составы Chemet FLISIL-NS-Pulver (порошкообразный) и Chemet FLISIL-NS-Paste (паста). Для них будет достаточно 550 – 800 градусов Цельсия. Лучше всего они действуют при использовании серебросодержащих припоев.
В основе первого – фторосоли, а второй изготовлен с использованием плавиковой кислоты. И тот и другой также работают при температурах, приближающихся к тысяче градусов.Перечисленные марки приведены лишь в качестве примера. На рынке представлено множество вариантов этой необходимой для пайки латуни продукции.
Какой взять припой
Не менее важным, чем выбор флюса, является определение нужного состава припоя.
- Для пайки латуни с содержанием меди хорошо подходит припой ПМЦ-48, плавление которого происходит при 870 – 880 градусах. Несколько меньшая температура плавления у ПМЦ-36. Оба состава относятся к группе медно-цинковых припоев.
- Марки МФ-1, МФ-2 и МФ-3 относятся к группе медно-фосфористых припоев. Они относительно недороги, пластичны, однако обладают высокой электропроводностью и сопротивляются ударным и вибрационным нагрузкам хуже, чем составы с содержанием серебра.
- Наилучшими механическими качествами обладают серебряные припои. Среди них – ПСр-10, ПСр-12м, ПСр-25 и далее, вплоть до ПСр-72. Все они имеют некоторые отличия, заключающиеся в химическом составе и температуре плавления. По-разному они реагируют и на процентное соотношение меди и олова в соединяемом металле.
Они относительно недороги, пластичны, однако обладают высокой электропроводностью и сопротивляются ударным и вибрационным нагрузкам хуже, чем составы с содержанием серебра.Из вышесказанного ясно, насколько важно прежде, чем приступать к выбору флюса и припоя, определиться с маркой латуни. Только тогда удастся добиться приемлемого результата пайки.
Подготовка
Приступая к работе, необходимо как следует очистить место соединения от загрязнений. Для этого можно использовать самые разные инструменты – металлические щётки, специальные насадки, напильники или наждачную бумагу. После этого обработанный металл необходимо обезжирить. Не сделав этого, вы затрудните свою работу, а пайка, если её и удастся выполнить, не будет обладать достаточной прочностью.
Спаиваемые детали необходимо уложить на термоизолирующую подкладку. Странно, но многие источники до сих пор рекомендуют для этих целей признанный канцерогеном листовой асбест. Несомненно, что стоит подыскать ему не наносящую вред здоровью замену. Например, на основе стекловолокна или углепластика.
Паяльник или горелка?
Использование электрического паяльника допустимо, когда используются флюс и припой с температурой плавления порядка 500 градусов Цельсия. Но даже в этих случаях мощность прибора должна быть не менее 100 Ватт. Лучше, если этот показатель будет составлять 0,5 кВт и выше. Ведь место пайки должно быть предварительно хорошо прогрето.
Соединение массивных деталей или пайку латуни большой толщины более удобно производить с помощью газовой горелки. В этом случае можно прогреть металл так, чтобы стало возможным использование высокотемпературных компонентов. Зону соединения обрабатывают флюсом, а сверху посыпают измельчённым припоем. Лишь после этого переходят к нагреву металла.
Область применения
Совершенно очевидно, что выполнить пайку латуни проще, чем сварку не только в домашних условиях, но и на производстве. Полученное соединение будет обладать достаточной прочностью. Тем не менее, рассчитывать на то, что оно выдержит очень высокие нагрузки, всё же не стоит. Исходя из этого, определяется и область применения технологии.
- Изготовление электрических и электронных компонентов. Механические нагрузки в этом случае невысоки, а на первый план выходит электропроводность.
- Соединение элементов, подвергающихся малым и средним нагрузкам. Сюда можно отнести детали небольших механизмов вроде часов, или составляющие трубопроводов, работающих при давлении, не превышающем нескольких атмосфер.
- Производство ювелирных изделий. Разумеется, стоимость латуни значительно ниже, чем серебра или золота. И всё же, она довольно часто используется для изготовления недорогих колец, брошек и других украшений, становясь если не главной их частью, то хотя бы компонентом оправ и застёжек.
- Не стоит забывать и реставрационные работы. Иногда пайка латуни – единственный способ восстановить вещь, сделанную много лет назад.
Нашлось применение такой методики и в машиностроении. Изготовить с её помощью новый, или запаять повреждённый латунный радиатор значительно проще, чем применять сварку. Эффективность и долговечность получившейся детали окажется значительно выше, чем у более дешёвых аналогов из алюминия.
Мастерство приходит с опытом
Не стоит полагать, что если вы возьмёте в руки паяльник или газовую горелку, то у вас всё получится сразу. Потребуются долгие тренировки, чтобы по их результатам накопить необходимый опыт и понять, каково это – паять латунь. Так что, наберитесь терпения, и можете приступать.
Флюсы для пайки латуни и предотвращения децинкификации
Superior Flux предлагает несколько флюсов для пайки латуни. Наши флюсы обеспечивают эффективную пайку, сводя к минимуму покраснение, часто наблюдаемое при пайке латуни (вызванное обесцинковыванием латунного сплава). Мы также предлагаем флюс для пайки меди для общих применений пайки меди, а также флюс для радиаторов для медно-латунных радиаторов.
№ 90
| Superior Flux № | № 90 |
| Описание | Флюс для пайки латуни – жидкость |
| Рек. Неблагородные металлы | На основе олова |
| Рек. Диапазоны температур | 200-270°C/ 390-510°F |
| Спецификации. | IPC ANSI J-STD-004, тип ORM0 |
| SDS | Link |
| Спец. Лист | Звено |
№ 90 Паста
| Флюс Superior № | № 90 Паста |
| Описание | Флюс для пайки латуни – паста |
| Рек. Неблагородные металлы | На основе олова |
| Рек. Диапазоны температур | 200-270°C/ 390-510°F |
Спецификации. | IPC ANSI J-STD-004, тип ORM0 |
| SDS | Link |
| Спец. Лист | Звено |
№ 520B
| Верхний поток номер | № 520B |
| Описание | Латунный поток падачей — более высокая активность |
| Rec. Неблагородные металлы | На основе олова |
| Рек. Диапазоны температур | 200-427°C/ 390-800°F |
| Спецификации. | IPC ANSI J-STD-004, тип INh2 |
| SDS | Ссылка |
| Спец. Лист | Ссылка |
Superior No. 90 Флюс для пайки латуни – это безгалогенный флюс, идеально подходящий для пайки латуни.
Не содержащий каких-либо галоидсодержащих кислот, No. 90 паяет латунь, при этом вызывая минимальное обесцинкование латуни или вообще не вызывая его, и, таким образом, никакого покраснения, обычно присутствующего при пайке латуни. Хотя без галогенов № 90 имеет надежные активаторы и может использоваться при пайке горелкой, а также с паяльниками, нагревательными пластинами и т. д. Латунный припой № 90 идеально подходит как для кустарного, так и для промышленного применения. Остатки от № 90 водорастворимы.
Superior No. 90 Паста представляет собой флюс для пайки латуни, обладающий преимуществами флюса № 90 (эффективная пайка латуни с минимальным обесцинкованием или покраснением или вовсе без него), а также обладает преимуществами пастообразного флюса. Пастообразные флюсы обеспечивают точное нанесение, более сильную адгезию флюса к поверхности (особенно выгодно в вертикальных или нижних горизонтальных пространствах), а иногда и возможность наносить больше флюса на стык, чем это было бы возможно с жидким флюсом.
Как № 90, Паста № 90 можно паять горелкой, а также паяльниками, электроплитками, печами и т. д. Остатки пасты № 90 водорастворимы.
Superior No. 520B — не содержащий хлоридов высокоактивный флюс для пайки латуни. № 520B обладает большей активностью и более широким температурным диапазоном, чем № 90 или № 90 Paste. Флюс для пайки латуни № 520B идеально подходит для промышленного применения. 520B можно разбавлять водой в диапазоне от 1:1 до 1:10, что делает его экономичным выбором. Остатки от № 520B негигроскопичны и, безусловно, менее агрессивны, чем остатки от более традиционных флюсов на основе хлорида цинка. но эти водорастворимые остатки флюса следует смыть водой после завершения пайки.
См. нашу линейку промышленных флюсов для пайки, а также флюсы для пайки нержавеющей стали и флюсы для пайки радиаторов.
Флюсы для пайки меди и латуни
Superior Flux предлагает полный ассортимент флюсов для пайки меди, включая безопасные в использовании флюсы на основе органических кислот и более стойкие флюсы на основе неорганических кислот (хлорид цинка).
Если вам нужен флюс для пайки латуни, который не окрашивает латунь в красный цвет, см. наш флюс для пайки латуни.
№ 30
| Superior Flux Номер | № 30 | |
| Описание | Жидкий флюс для органических кислот – OK для электроники | 9 | Медь, латунь, никель, сплавы 42 и 51, ковар, некоторые черные металлы. |
| Рек. Припои | Бессвинцовые, оловянно-свинцовые, легкоплавкие сплавы | |
| Рек. Диапазоны температур | 95–315°C / 200–600°F | |
| Спец. | МПК ANSI-J-STD ORM1; O-F-506C, тип 1, форма B | |
| SDS | Ссылка | |
| Спец. Лист | Ссылка |
№ 75
| Верхний поток номер | № 75 |
| Описание | Жидкий кислотный солдат Flux |
| Описание | Жидкий кислотный паяльный Flux |
. Основные металлы | Медь, латунь и сталь |
| Рек. Припои | На основе олова; Без свинца или со свинцом |
| Рек. Диапазоны температур | 95-345°C 200-650°F |
| Спецификации. | МПК ANSI-J-STD INh2; O-F-506C, тип 1, форма B |
| SDS | Ссылка |
| Спец. Лист | Ссылка |
№ 130
| Superior Flux Number | № 130 |
| Описание | Вазелиновый пастообразный флюс |
| Рек. Основные металлы | Медь, латунь и сталь |
| Рек. Припои | Бессвинцовые, 50/50 и другие оловянно-свинцовые припои |
| Рек. Диапазоны температур | 95-315°C / 200-600°F |
| Спецификации. | O-F-506C, тип 1, форма B; MIL-S-6872A |
| SDS | Ссылка |
Спец. Лист | Link |
№ 135
| Верхний поток номер | № 135 | |
| Описание | Rosin Paste Flux — OK для Electronics | |
| ROSIN PAST Flux — OK для Electronics | ||
| ROSIN Past Неблагородные металлы | Медь | |
| Рек. Припои | На основе олова; Без свинца или со свинцом | |
| Рек. Диапазоны температур | 95-315°C / 200-600°F | |
| Спецификации. | O-F-506C, тип 1, форма B; MIL-S-6872A | |
| SDS | Ссылка | |
| Спец. Лист | Ссылка |
Наши флюсы для пайки меди соответствуют требованиям RoHS.
Superior No. 30
№ 30 безопаснее в использовании, чем типичный паяльный флюс на основе неорганической кислоты. № 30 достаточно мягкий для использования с электронными и электрическими компонентами. Все остатки после пайки растворимы в воде и должны быть удалены водой с температурой 60°C/140°F во избежание нарушения чистоты. № 30 обычно используется с паяльником или электроплиткой и не предназначен для использования с горелкой.Superior No. 75 представляет собой флюс общего назначения на основе неорганической кислоты, который можно использовать для пайки сильно окисленной меди или латуни. № 75 содержит хлорид цинка, и его можно паять с помощью горелки, а также паяльника или электроплитки. Поскольку № 75 содержит хлорид цинка, его нельзя использовать с электронными компонентами, так как остатки цинка могут повредить электронные компоненты.
Все остатки припоя растворимы в воде и должны быть удалены водой с температурой 60°/140°F. № 130 — флюс для пайки на нефтяной основе, содержащий хлорид цинка и хлорид аммония.