Чем запаять латунный радиатор в домашних условиях
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:
Латунь идет на изготовление различных изделий. По степени обработки эти сплавы делят на:
По процентному содержания цинка латуни разделяют на:
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.
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.
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:
Ремонт радиатора: Паяльники наголо!
Середина осени – последний срок, когда можно привести в порядок систему охлаждения перед заливкой свежего антифриза. Известного, кстати, не только своей морозоустойчивостью, но и способностью просачиваться даже через микроскопические щели. А тут, как назло, потек радиатор…
 Технология пайки латунного радиатора |
|
| | Середина осени – последний срок, когда можно привести в порядок систему охлаждения перед заливкой свежего антифриза. Известного, кстати, не только своей морозоустойчивостью, но и способностью просачиваться даже через микроскопические щели. А тут, как назло, потек радиатор… |
Паять – не клеить
На первый взгляд, в эпоху суперклеев, «холодной сварки» и прочей всемогущей химии браться за такое архаичное дело, как пайка, вроде неловко. Но при ремонте радиаторов использование полимерных препаратов далеко не всегда оправдано. Не стоит забывать о вибрациях, перепадах температур, разности коэффициентов теплового расширения металла и пластмассы; а если добавить сюда еще ценовой фактор и прочностные показатели… Например, в местах, где патрубки крепятся к бачкам, «холодная сварка» не всегда выдерживает вибронагрузки, которые передаются от двигателя через резиновые шланги. То же самое можно сказать о заливной горловине. А растворяющиеся в тосоле присадки при определенных условиях приводят к снижению пропускной способности радиатора. Словом, паяное соединение ничем не хуже клеенного. Главное, чтобы ваш радиатор не был алюминиевым – этот металл паяют по особой технологии.
Особенности
Традиционно считалось, что паять радиатор, даже латунный, могут только специалисты – медянщики. На самом деле, ничего хитрого в этом нет, главное – найти паяльник нужных размеров и мощности да освоить пару несложных приемов. К тому же, процедуру пайки можно повторять снова и снова неограниченное количество раз – до достижения полного успеха.
Пайка такого крупного узла как радиатор имеет свои особенности. Во-первых, место утечки обычно загрязнено отложениями охлаждающей жидкости или продуктами окисления. Во-вторых, требуется нагревать большую массу металла. И наконец, нужно учитывать вибрации кузова, поэтому при ремонте наиболее нагруженных элементов (патрубков, мест крепления радиатора к кузову) для прочности следует накладывать больший слой припоя, чем рекомендуется обычно.
Процесс
Пока паяльник холодный, его жало нужно освободить от окалины напильником, по мере нагрева смазать рабочую кромку флюсом и тщательно покрыть слоем припоя, как бы втирая его. Если это не сделать, возникнут проблемы с прогревом деталей и набиранием припоя на жало.
Место пайки необходимо до блеска очистить скальпелем или наждачной бумагой. Если вы собираетесь запаять отверстие в бачке или трубке радиатора, по его краям следует очистить полосу шириной 3-4 мм, а саму пробоину освободить от загрязнений. Бывает, что, только вырезав соседнюю трубку, можно добраться до протекающей. Впоследствии ее нужно полностью заглушить – устройство радиатора позволяет лишить его определенной части «сот» (до 20%). При ликвидации трещины в месте крепления патрубка нужно расчистить щель и ее края. В любом случае не забудьте вылить из радиатора охлаждающую жидкость и оставить горловину открытой.
Очищенное место пайки нужно хорошо прогреть паяльником, после этого расплавившаяся канифоль ляжет тонким слоем (избегайте перегрева, при 315°С она обугливается).
Набрав на паяльник припоя и перенеся его на нагретую деталь, несколько раз проведите по металлу жалом. Если все сделано правильно, припой стечет с жала и закрепится на местах, покрытых флюсом.
В случае, когда на залуженной поверхности останутся не покрытые припоем раковины, нужно очистить их от остатков флюса, внести туда свежую канифоль и повторить лужение в данном месте.
После лужения на место пайки добавляют порцию припоя, который в расплавленном виде «натягивается» на отверстие или трещину. Чтобы не делать большой шов, на дыру можно наложить латку из жести. Шов больших размеров можно запаивать по частям, теплоемкость радиатора позволяет заново расплавить припой на одном краю шва, не нарушая уже остывший слой в его начале. Можно также, используя паяльник меньшей мощности, загладить уже застывший припой на еще теплой детали, чтобы придать ей товарный вид.
|
Этому учат в школе
Согласно учебникам по слесарному делу пайка – это процесс создания неразъемного соединения деталей специальным сплавом (припоем). В отличие от другого популярного метода – сварки, при пайке соединяемые металлы не расплавляются, плавится лишь припой, который смачивает обе детали и заполняет зазор между ними. После остывания и кристаллизации припой, сцепившись с обеими поверхностями, подобно клею, надежно связывает их. Прочность зависит от чистоты поверхностей, нагрева (важно расплавить припой, нагреть детали и определенное время выдерживать необходимую температуру). Значение имеют особенности выбранных припоя и флюса, а также свойства материалов ремонтируемых деталей.
|
Паяльник – половина успеха
В большинстве случаев для пайки радиатора нужен массивный паяльник мощностью не менее 100 Вт. Но поврежденную трубку вполне можно паять и обычным 60-ваттным. Многое зависит от того, насколько эффективно паяльник передает свою температуру детали. Это, в свою очередь, обусловлено правильностью залуженности жала, наличием достаточного количества припоя в месте контакта жала с деталью и тем, под каким углом относительно ремонтируемой поверхности вы держите паяльник.
Кроме электрических, применяются также паяльники, нагреваемые на открытом огне. Принципиальной разницы в их использовании нет, разве что в процессе пайки приходится дополнительно контролировать нагрев и остывание рабочей части инструмента.
|
Техника безопасности
 | Электропаяльник должен иметь неповрежденную изоляцию шнура и исправную вилку. Во время работы следите, чтобы шнур не касался инструмента и разогретых деталей. |
| Держите паяльник только за ручку. Нельзя определять его нагрев на ощупь – достаточно подержать руку на некотором расстоянии от жала. |
| Пары разогретого припоя и флюсов вредны для здоровья. Работу нужно проводить в проветриваемом помещении или на свежем воздухе. |
| Учтите, что на разогретой детали припой остывает долго, поэтому, убрав паяльник, не спешите сразу касаться шва руками. |
|
Припои и флюсы
В быту наиболее часто применяются оловянно-свинцовые припои ПОС-40, ПОС-61, ПОС-90 (цифровым индексом обозначается процент содержания олова). Температура их плавления невысокая: она составляет 190 – 300° С. Припои этой группы отличаются хорошей смачиваемостью и пластичностью. При ремонте автомобилей также используют медно-цинковые припои серии ПМЦ, дающие прочное и устойчивое к коррозии соединение. Но из-за высокой температуры плавления (825 – 905°С) для разогрева требуется газовая горелка, что ограничивает их применение.
Флюсы используют для разрушения пленки окислов на поверхности деталей и для защиты их от окисления в процессе пайки. Для оловянно-свинцовых припоев обычно применяют водный раствор хлористого цинка – «травленую» соляную кислоту. При ремонте латунных радиаторов рекомендуется использовать канифоль (или ее спиртовой раствор), продающуюся на радиорынках. Она не вызывает коррозию металлов и не требует по окончании работ тщательной «дезактивации».
Как самому запаять радиатор охлаждения
Если радиатор автомобиля вышел из строя, не каждый водитель может сразу заменить эту деталь. Ее стоимость нередко достигает десятков тысяч рублей, а ожидание поставки затягивается на месяцы. Пайка радиаторов охлаждения помогает на некоторое время отложить замену. Способ устранения течи выбирают с учетом свойств материала, из которого изготовлена деталь.
Правила безопасности при пайке
Соблюдение следующих рекомендаций поможет избежать травм и возникновения других неприятных последствий:
Определение течи
Главный признак неисправности радиатора – увеличение температуры двигателя при эксплуатации автомобиля. Уровень охлаждающей жидкости уменьшается.
Если автовладелец уверен, что причиной утечки охлаждающей жидкости является радиатор, деталь нужно демонтировать. Предварительно освобождают систему от тосола. После этого перекрывают все технологические отверстия, кроме одного.
Через него пускают воздух под повышенным давлением, предварительно поместив радиатор в воду. Пробоины выявляют по поднимающимся на поверхность пузырькам.
Использование холодной сварки
Этот метод пайки радиатора охлаждения двигателя не предполагает нагрева. Пробоину заклеивают специальным веществом, закрывающим повреждение. Ремонт выполняют так:
Пайка металлов
Способ ремонта в домашних условиях выбирают в соответствии с материалом изготовления узла автомобиля.
Медные радиаторы
Чтобы заварить деталь своими руками, выполняют следующие действия:
Особенности работы с алюминием
На поверхности любого изделия, изготовленного из этого металла, появляется оксидный налет, разрушающийся при высокой температуре. Пока пленка не растворится, спаять алюминиевые элементы не получится. Для устранения пробоин в радиаторе, выполненном из алюминия, применяют такие инструменты и материалы:
Для устранения течи проводят следующие действия:
Ремонт латунного радиатора
Процесс запайки детали из этого материала практически не отличается от ремонта медных элементов. Перед началом работы поверхности очищают от загрязнений, обезжиривают. Для прогрева используют промышленный фен.
Поврежденные участки обрабатывают паяльной кислотой, равномерно распределяя ее кистью. Для заваривания латунного радиатора предназначен припой ПОС-40, отличающийся высокой температурой плавления.
При работе с этим металлом применяют 2 вида флюса:
Электрическое устройство для пайки латуни не подойдет. Его заменяют паяльником, нагреваемым в печи. Припой доставляют путем подачи оловянного прутка.
Проверка качества работы
К этому этапу ремонта радиатора машины приступают после остывания детали. Для начала визуально оценивают качество шва. Он не должен иметь выступов или пустот. Ровность поверхности свидетельствует о хорошем качестве работы. Для проверки элемента на наличие течи его погружают в емкость с водой, предварительно закрывая все отверстия, кроме одного. Через него подают воздух, если при этом не появляются пузырьки, течь устранена.
Оборудование и материалы для пайки радиатора охлаждения автомобиля
Когда радиатор автомобиля начинает течь – не все автовладельцы имеют возможность сразу заменить его на новый. Для одних моделей авто радиатор стоит десятки тысяч рублей, для других — ожидать его поставки приходится не одну неделю. Пайка радиаторов охлаждения может помочь продержаться до замены. Метод пайки зависит от материала, из которого изготовлен теплообменник.
Почему появляется течь?
Основные причины, приводящие к утечке тосола из системы охлаждения через теплообменник, следующие:
Первые две причины несколько легче для ремонта, поскольку, как правило, место повреждения легко определить.
При коррозионном поражении придется обнаружить место течи. К тому же, оно может быть не единственным.
Ищем место протечки
Если после стоянки под машиной остается пятно тосола — значит, в системе охлаждения возникла течь.
Прежде, чем снимать радиатор охлаждения или кондиционера, стоит убедиться в том, что все патрубки и корпус расширительного бачка в порядке. Проверяют также теплообменник системы отопления салона.
Перед демонтажом нужно слить из системы жидкость. Снятый радиатор внимательно осматривают при хорошем освещении. Если повреждение увидеть не удалось, все отверстия затыкают плотными пробками и погружают теплообменник в воду. Выходящая цепочка пузырьков укажет на место утечки. Если увеличить давление, подключив один из патрубков к шлангу компрессора, то обнаружить течь можно будет быстрее.
Медь или алюминий?
Для качественной пайки неисправных автомобильных радиаторов, нужно узнать, из чего они сделаны. Современные устройства делают из алюминия, меди или пластика.
Проще всего различить материал по цвету:
Пластик, используемых для радиаторов, как правило, черного цвета.
Медь достаточно легко запаять в условиях домашней мастерской или гаража. Пайка прохудившихся алюминиевых радиаторов автомобилей осложняется рядом его физико-химических особенностей.
Ремонтируем радиатор
Пайка медных радиаторов потребует подготовить следующее:
На этапе подготовки изделие очищают от механических загрязнений и тщательно просушивают. Для ускорения просушки можно продуть его через один из патрубков сжатым воздухом под небольшим давлением. Место протечки зачищают абразивной бумагой. Если рядом находятся ламели, их аккуратно обрезают. На место пайки наносят флюсовый состав и дают ему подсохнуть.
В качестве источника тепла используют мощный паяльник либо портативную газовую горелку. Электропаяльник может питаться от сети или от аккумуляторной батареи. Припой кладут на место пайки и прогревают пламенем так, чтобы он расплавился и затек в трещину или отверстие. Если с первого раза расплавленный припой не смачивает металл и не затекает в щель, потребуется повторно зачистить поверхность и наложить флюс.
[stextbox ремонта теплообменник проверяют на герметичность тем же способом, что и при диагностике.[/stextbox]
В чем заключается сложность пайки алюминия?
На поверхности любой алюминиевой детали быстро возникает слой, состоящий из оксидов с высокой температурой плавления. Эта температура втрое выше, чем у самого металла. Пока эта пленка не разрушена — паять алюминиевые детали бессмысленно.
Для ремонта алюминиевого радиатора понадобится:
Этого добиваются механической обработкой поверхности и применением специально подобранных флюсовых составов.
Материалы и инструменты
Чтобы починить алюминиевый теплообменник, потребуется:
Потребуется также проволочная щетка для зачистки, ручная или насадка для дрели.
Чиним латунный
Пайка латунного радиатора осуществляется практически так же, как и медного. Следует тщательно зачистить и обезжирить место пайки. Прогревать его придется дольше, для этого удобно использовать промышленный фен. Перед пайкой зону ремонта нужно протравить паяльной кислотой, нанося ее узкой кистью. Для работы с латунью рекомендован припой ПОС-40, обладающий большей температурой плавления.
Готовим флюс
Чтобы отремонтировать теплообменник своими руками, следует позаботиться о хорошем флюсовом составе. Готовят флюс незадолго до пайки прохудившегося радиатора, поскольку со временем состав разлагается и теряет свои свойства. На две доли измельченной канифоли нужно взять одну долю стальных опилок, полученных с помощью напильника.
Состав нужно высыпать в огнестойкую тару, перемешать и нагреть горелкой. Далее еще раз перемешать и охладить.
Для максимально прочного шва
Есть еще один рецепт флюса, который в обиходе называют «плавень». С его помощью можно добиться особой прочности шва. Для создания флюса потребуются следующие ингредиенты:
Все составные части следует измельчить и тщательно перемешать. Хранить состав нужно в защищенном от света месте в плотно закрытой емкости.
Правим алюминиевый своими руками
Пайка алюминиевых радиаторов требует тщательной подготовки места ремонта.
Неисправный узел следует промыть и полностью просушить. Место ремонта нужно зачистить абразивной бумагой и обезжирить ветошью, смоченной растворителем.
Теперь паяльником можно нанести слой флюса и растереть его по детали. Далее наносится припой. Делают это в несколько слоев, растирая и растягивая каждый. Стальные опилки, содержащиеся в составе флюса, вступят в реакцию с окисным слоем и разрушат его. Это позволит припою непосредственно контактировать с поверхностью детали и существенно повысит качество пайки.
После ремонта необходимо повторно проверить радиатор на герметичность
Как запаять пластик?
На современных автомобилях для снижения общего веса и удешевления производства многие детали делают из пластика. Не избежали этой судьбы и радиаторы. Прежде всего необходимо точно определить сорт пластмассы. Это делают по маркировке на детали. Как правило, для изготовления применяется полиамид (маркировка PA) либо полипропилен (маркировка PP). Именно с такой маркировкой и нужно приобрести сварочные прутки для пластика. Их можно заменить полосками, вырезанными из ненужной пластмассовой детали с аналогичной маркировкой.
Потребуются следующие материалы и оборудование:
Действовать надо в следующем порядке:
Во время пайки нужно следить за тем, чтобы пластик размягчался, но не плавился и не горел. После ремонта и перед монтажом обратно на автомобиль следует проверить герметичность отремонтированного места в емкости с водой.