Пайка алюминия в домашних условиях: как можно запаять радиатор

Нередко в радиолюбительской практике, да и просто в быту встает вопрос пайки алюминия. Электрические провода, корпуса, прохудившиеся емкости — да мало ли что. Но к сожалению, алюминий и его сплавы паяться очень не любят. Этот материал даже залудить (покрыть слоем припоя) и то проблема, не то что качественно припаять. Единственный выход, как принято считать, — сварка, причем сварка специальная, к примеру, аргонно-дуговая. Тем не менее, алюминий все же можно спаять, причем качественно, в домашних условиях и без применения особых инструментов и технологий.

Почему алюминий не паяется

«Не паяется» — не совсем правильное заявление. Скорее, плохо паяется. Дело все в том, что алюминий практически мгновенно окисляется на воздухе, покрываясь исключительно прочной оксидной пленкой, которую не покрывает ни один металл. Но если эту пленку разрушить, то паять алюминий ничуть не сложнее, чем ту же медь. Другое дело, что оксид алюминия — весьма прочное соединение. Вы наверняка слышали о резцах из корунда, а это и есть оксид алюминия.

С одной стороны, этот слой оксида надежно защищает алюминий от дальнейшего окисления и разрушения, но с другой — существенно затрудняет процесс пайки. Тем более что разрушить его обычными нейтральными флюсами — той же канифолью — невозможно. Но если все же такой флюс найти, то можно без проблем спаять алюминий в домашних условиях.

Флюсы для пайки алюминия

Как говорилось выше, пленка оксида алюминия исключительно прочна, и разрушить ее химическими методами весьма сложно. Тем не менее существует множество составов, позволяющих эту самую пленку не только разрушить, но и предотвратить появление нового оксидного слоя до того, как процесс пайки будет завершен. Выбирая тот или иной флюс, вы в первую очередь должны ориентироваться на тип пайки — паяльник или горелка. Неправильно выбранный состав или не даст желаемого результата при недогреве, или просто сгорит в пламени, к примеру, газовой горелки.

Если вы собираетесь работать легкоплавкими припоями и использовать паяльник, то имеет смысл обратить внимание на флюс Ф-59А и ему подобные (Ф61А, Ф64 и др.). Он обладает высокой активностью и отлично разрушает даже толстый слой оксидной пленки при относительно низкой температуре прогрева обычным паяльником.

Но использовать его для пайки горелкой и высокотемпературными припоями нельзя. Если тот же Ф-59А даже успеет разрушить оксид, в процессе дальнейшего нагрева он просто сгорит, а ведь в его задачу входит не только удалить корунд, но и препятствовать окислению алюминия вплоть до окончания процесса пайки.

Для работы высокотемпературными припоями придется использовать что-то другое, к примеру, флюс Ф-34А (АФ-4А, Castolin 190 Flux и пр.), способный выдерживать температуру до 610 градусов.

Высокотемпературный флюс для алюминия

Почему он не подойдет для работы паяльником? Поскольку нижний порог активности этого флюса составляет 520 градусов, паяльником вы его просто не сможете разогреть до нужной температуры, а значит, активировать.

Конечно, выбор мастера не ограничивается вышеперечисленными составами. Их существует великое множество — как отечественных, так и импортных. Так что вам есть из чего выбрать, опираясь как на стоимость, так и доступность.

Припои для алюминия

Паять алюминий можно как обычными свинцово-оловянными припоями, так и специальными, имеющими в своем составе алюминий, цинк, серебро и др. металлы и даже неметаллы (к примеру, кремний). Припои ПОС, как и специальные для алюминия, имеют различные температуры плавления, что необходимо учитывать как при работе с ними, так и при эксплуатации отремонтированного изделия.

Если вы решили паять посуду, контактирующую с пищей (канистра, фляга, трубка дистиллятора и пр.), то припои, содержащие свинец, использовать нельзя. Придется заняться высокотемпературной пайкой, используя, к примеру, припой 34A, содержащий медь, кремний и, конечно, алюминий. Подойдет ЦОП-40, содержащий цинк.

Припои 34A (слева) и ЦОП-40

Из зарубежных можно порекомендовать Aluminium-13, который, по сути, является аналогом 34А.

Припой для пайки алюминия Aluminium-13

Еще один вариант — пайка чистым оловом. Оно великолепно подходит для ремонта пищевой посуды и имеет низкую температуру плавления, а значит, работы можно производить при помощи паяльника. Но используя олово, следите за тем, чтобы место пайки сильно не нагревалось в процессе эксплуатации изделия. Вы, к примеру, можете запаять оловом донышко чайника (оно соприкасается с водой и выше 100 градусов не нагреется), а вот клювик того же чайника отвалится после первого же кипячения.

Для пайки пищевой посуды можно использовать олово

Особого внимания заслуживают так называемые офлюсованные, уже имеющие в своем составе специальный флюс (обычно в виде обмазки, но необязательно). Бытует мнение, что для работы с ними флюс вообще не нужен и, в принципе, это так. Тем не менее он очень желателен для защиты от окисления места пайки в процессе работы. Для этих целей подойдет любой пассивный флюс, который выдерживает температуру пайки. Идеальным решением здесь может быть обычное трансформаторное масло, которым пользуются электрики при пайке высоковольтных муфт.

Алюминиевый припой с обмазкой из флюса

Из недостатков флюсовых припоев можно отметить их более высокую стоимость, одноразовость (неизрасходованный припой, но уже раз подвергавшийся нагреву повторно вы не используете) и необходимость опыта работы с такими составами.

Выбор источника тепла

Здесь выбор не очень велик:

  • обычный паяльник;
  • открытый огонь.

Первый вариант подойдет в случае, если вам не нужна особая механическая прочность соединения. К примеру, нужно спаять два провода для надежного электрического контакта или какую-то деталь, не несущую большой механической нагрузки. Скажем, дырявую кружку, чтобы не текла. Второй вариант подразумевает тот или иной вид горелки и использование тугоплавкого припоя. Он гораздо сложнее первого, но позволяет получить прочное механическое соединение, что говорится, на века.

Пайка металла обычным паяльником

Как указывалось выше, паять алюминий, используя легкоплавкие припои, можно при помощи обычного и всем знакомого паяльника. Единственное условие — мощность инструмента должна быть достаточной для прогрева спаиваемых деталей до необходимой температуры.

Для пайки алюминия подойдет любой паяльник.

Если вы умеете работать паяльником, то никаких проблем с пайкой алюминия у вас не будет (ну или почти не будет). Зачищаете детали, покрываете соответствующим флюсом и спаиваете. Неплохо на место пайки, смазанное флюсом, добавить немного мелкого абразива, который поможет очистить спаиваемые поверхности от оксидной пленки.

Если в вашем распоряжении нет паяльника достаточной мощности, то спаиваемые детали можно параллельно подогревать горелкой (несильно) или даже пламенем газовой конфорки.

Некоторые электрики вообще умудряются паять алюминий «тем, что есть», причем в смысле электрической прочности качественно паять. Вы тоже можете воспользоваться этим методом при соединении, к примеру, двух алюминиевых проводов. Для этого вам понадобится:

  • любой абразивный порошок, например, мелкий песок;
  • обычное машинное масло (лучше ружейное).

Насыпаете абразив на плоскую поверхность, капаете масло, погружаете в состав зачищенный алюминиевый провод и, взяв на жало припой, «натираете» им этот самый провод. Абразив обдирает оксид, масло предотвращает появление новой пленки, а припой надежно покрывает алюминий полудой.

Единственный недостаток такого метода — низкая механическая прочность соединения, поэтому перед тем как окончательно спаять проводники, их после лужения надо скрутить. Электрическая же прочность такой паки великолепная, так что если ее не разорвет механически, то простоит она десятки лет.

Применение газовой горелки

Если вы решили использовать для пайки алюминия тугоплавкие припои, то вам не обойтись без открытого огня. В этом случае вам придется обратить внимание на следующие нюансы:

  • Пламя должно быть высокого качества — не коптить, держать постоянную температуру и размеры факела.
  • Для пайки открытым пламенем требуется немалый опыт в поддержании оптимальной температуры нагрева, поскольку «температурный коридор» качественной пайки достаточно узок. Перегрели — потерял механическую прочность или даже потек алюминий. Недогрели — не плавится тугоплавкий припой.

Для выполнения первого условия не подойдут, к примеру, костер или пламя свечи — они коптят. Конфорка газовой плиты? Она не коптит, но выдержать температуру нагрева спаиваемых деталей очень сложно даже профессионалу — малейшее движение по вертикали или горизонтали и температура «ушла».

Кроме того, газовую конфорку не возьмешь в руку, а потому в руках придется держать спаиваемые детали. Если это предмет массивный, вы просто не сможете держать его в пламени в постоянном движении для поддержания нужной температуры, одновременно пытаясь паять другой рукой. Ну и поскольку греть вы будете снизу, то для нормальной пайки вам придется перегревать деталь (паять то нужно сверху), а значит, ее можно легко расплавить. Тем не менее, худо-бедно спаять алюминий над газом можно, но только худо-бедно.

Идеальным вариантом будет газовая горелка. Она компактна (в смысле сама горелка, а не баллон к ней), не коптит, мало весит. Но к сожалению, не всегда ее можно раздобыть.

Самым простым выходом из ситуации может стать небольшая паяльная лампа. Для того чтобы она была легче, просто не заправляйте устройство бензином «под горлышко». Перед тем как начать пайку, лампу нужно как следует разогреть, чтобы она не коптила.

Алюминий можно спаять газовой или бензиновой горелкой.

Будем считать, что горелка разогрета, а спаиваемые детали зачищены и плотно прижаты друг к другу по месту будущей пайки. Нанесите соответствующий флюс на детали (если вы используете бесфлюсовый припой, то в качестве флюса используйте трансформаторное масло) и начинайте нагрев. Температуру нагрева необходимо постоянно контролировать кусочком припоя, касаясь места будущей пайки.

Как только припой начнет плавиться, старайтесь держать температуру постоянной (это придет с практикой), а кусочком припоя натирайте место пайки, полностью облуживая его. Как только лужение закончилось, этим же кусочком можете и произвести пайку, используя его как электрод для сварки. Нередко электрики при спайке муфт используют тугоплавкий припой только для лужения оболочки кабеля, а муфту после напаивают обычным легкоплавким припоем.

Дело в том, что муфта выполнена из свинца и просто не выдержит нагрева, необходимого для плавления тугоплавкого алюминиевого припоя. Но если обе детали алюминиевые, конечно, лучше паять и лудить тугоплавким припоем — место соединения деталей будет иметь высокие как электрическую, так и механическую прочность.

Как спаять силумин

Прежде всего, определимся, что силумин — это сплав алюминия с кремнием и ни с чем другим. К примеру, сплав ЦАМ (цинк, алюминий, магний) — совершенно другой материал. Если вы уверены, что держите в руках силуминовую деталь, то можете смело браться за пайку — силумин можно паять по той же технологии, что и алюминий. Другое дело, что силуминовые детали обычно работают под достаточно высокой механической нагрузкой. Материал и так, мягко говоря, плохенький в этом отношении, а если его еще и спаять…

Вы все еще хотите спаять лопнувший силуминовый кран? В принципе, это реально, но все же стоит пожалеть соседей снизу. Что касается сплава ЦАМ, который по внешнему виду очень напоминает силумин, то качественно и прочно спаять его не получится. Только «прислюнить».

Пайка алюминия, как справедливо считают многие специалисты, является достаточно сложным в выполнении технологическим процессом. Между тем такое мнение можно считать верным лишь в отношении тех ситуаций, когда спаять изделия из алюминия пытаются, используя для этого припои и флюсы, которые применяются для соединения деталей из других металлов: меди, стали и др. Если же используется специальный флюс для пайки алюминия, а также соответствующий припой, то данный технологический процесс не представляет особых сложностей.

Пайка алюминия с использованием пропановой горелки

Особенности процесса

Сложности, которые вызывает пайка алюминия при помощи традиционных припоев и флюсов, объясняются рядом факторов, преимущественно связанных с характеристиками данного металла. Основным из таких факторов является наличие на поверхности деталей из алюминия оксидной пленки, которая отличается высокой температурой плавления и исключительной химической стойкостью. Такая пленка при выполнении пайки препятствует соединению основного металла и материала припоя.

Перед осуществлением пайки изделий из алюминия их поверхности необходимо тщательно очистить от оксидной пленки, для чего можно использовать механическую обработку или применять флюсы, в состав которых входят сильнодействующие компоненты.

Подготовленные к пайке дюралевые детали

Сам алюминий, в отличие от оксидной пленки на его поверхности, обладает достаточно низкой температурой плавления: 660 градусов, что также осложняет технологический процесс выполнения пайки. Такая характеристика алюминия приводит к тому, что при нагреве детали из него быстро теряют прочность, а при определенной температуре, находящейся в интервале 250–300 градусов, конструкции из данного металла начинают терять устойчивость. Самый легкоплавкий компонент, который входит в состав наиболее распространенных алюминиевых сплавов, начинает плавиться уже в интервале температур 500–640 градусов, что может привести к перегреву и даже к расплавлению самих соединяемых деталей.

Основу большей части легкоплавких припоев, использующихся для пайки, составляют олово, кадмий, висмут и индий. С этими элементами алюминий плохо вступает в соединения, что делает паяные соединения, полученные с их использованием, очень непрочными и ненадежными. Хорошей взаимной растворимостью обладают алюминий и цинк, поэтому данный элемент при его использовании в припоях обеспечивает полученному соединению высокую прочность.

Характеристики флюсов для пайки мягкими припоями

Состав флюсов, применяемых для пайки алюминия

Используемые материалы

При выполнении пайки изделий из алюминия можно использовать припои оловянно-свинцовой группы, если тщательно очистить поверхность деталей и применять высокоактивные флюсы. Соединения, полученные с их помощью, по причине плохой взаимной растворимости алюминия, олова и свинца отличаются невысокой надежностью, также они склонны к развитию коррозионных процессов. Чтобы сделать подобные соединения более устойчивыми к коррозии, их необходимо покрывать специальными составами.

Наиболее качественное, надежное и устойчивое к коррозии паяное соединение, позволяют получать припои, в составе которых содержится цинк, медь, кремний и алюминий.

Припои, включающие в свой состав данные элементы, производят как отечественные, так и зарубежные компании. Наиболее распространенными отечественными марками являются ЦОП40, содержащий в своем составе 40% цинка и 60% олова, и 34А, в составе которого содержится алюминий (66%), медь (28%) и кремний (6%). Цинк, содержащийся в припое для пайки изделий из алюминия, определяет не только прочность полученного соединения, но и его коррозионную устойчивость.

Самую низкую температуру плавления из всех вышеперечисленных имеют оловянно-свинцовые припои. Наиболее высокотемпературными являются те, в составе которых содержится алюминий и кремний, а также материалы, содержащие алюминий вместе с медью и кремнием. К последним, в частности, относится припой популярной марки 34А, температура плавления которого находится в интервале 530–550 градусов.

Для информации: материалы на основе алюминия и кремния плавятся при температуре 590–600 градусов.

Учитывая температуру плавления, применяют такие припои в тех случаях, когда соединить необходимо крупногабаритные детали из алюминия, в которых обеспечивается хороший теплоотвод, либо изделия, выполненные из алюминиевых сплавов, плавящихся при достаточно высоких температурах.

Но, конечно, максимальное удобство в работе демонстрируют низкотемпературные припои, одной из распространенных марок которых является HTS-2000.

Припой HTS-200 для спайки деталей из алюминия и цветных металлов

Технология пайки алюминия обязательно предполагает использование специального флюса, который необходим для того, чтобы улучшить соединяемость основного металла с материалом припоя. Именно поэтому подходить к выбору такого материала необходимо очень ответственно. Особенно актуально это требование в тех случаях, когда детали из алюминия необходимо спаять при помощи оловянно-свинцового припоя. Состав флюсов содержит элементы, которые и формируют его активность по отношению к алюминию. К таким элементам относятся: триэтаноламин, фторборат цинка, фторборат аммония и др.

Флюс Ф-64 для пайки легких сплавов без предварительной механической обработки поверхностей

Одним из наиболее популярных отечественных материалов является флюс марки Ф64. Популярность Ф64 обусловлена тем, что данный материал отличается повышенной активностью. Благодаря такому качеству выполнять пайку с флюсом Ф64 можно, даже не зачищая поверхность алюминиевых деталей от тугоплавкой оксидной пленки.

Из популярных высокотемпературных флюсов следует выделить материал марки 34А, в состав которого входит 50% хлорида калия, 32% хлорида лития, 10% фторида натрия и 8% хлорида цинка.

Подготовка деталей

Для получения качественного и надежного соединения недостаточно просто знать, как паять алюминий, важно также правильно подготовить поверхности соединяемых деталей к пайке. Заключается такая подготовка в обезжиривании поверхностей и удалении с них окисной пленки.

Для обезжиривания используют традиционные средства: ацетон, бензин или любой подходящий растворитель.

Удаление окисной пленки перед пайкой, которое также несложно выполнить своими руками, преимущественно совершается при помощи механической обработки, для чего можно использовать шлифовальную машинку, наждачную бумагу, металлическую щетку или сетку из нержавеющей проволоки. Значительно реже применяется химический способ удаления такой пленки, который подразумевает травление поверхности алюминиевых деталей при помощи кислотных растворов.

Зачистка поверхностей перед пайкой с помощью шлифовальной насадки на болгарку

Как известно, окисная пленка на поверхности алюминия образовывается практически моментально при ее контакте с окружающим воздухом. Такой процесс происходит и на зачищенной перед пайкой поверхности, но смысл выполнения зачистки состоит в том, что вновь образующаяся пленка значительно тоньше удаленной, поэтому флюсу будет гораздо легче с ней справиться.

Источники нагрева

В качестве элемента, при помощи которого выполняется прогрев габаритных соединяемых деталей из алюминия и расплавление припоя, преимущественно используется газовая горелка, работающая на пропане или бутане. Если вы решили спаять изделия из алюминия своими руками в условиях домашней мастерской, то можно использовать и обычную паяльную лампу.

Удобная в использовании газовая паяльная лампа

При выполнении нагрева необходимо очень внимательно следить за тем, чтобы не расплавились соединяемые детали. С этой целью к поверхности деталей как можно чаще прикасаются припоем, чтобы проконтролировать начало его плавления. Это и будет свидетельством того, что достигнута рабочая температура.

Нагревая детали и припой перед началом пайки, также необходимо следить за пламенем газовой горелки: смесь газа и кислорода, которая его формирует, должна быть сбалансированной. Делать это необходимо по той причине, что сбалансированная газовая смесь активно нагревает металл, но не оказывает серьезного окислительного действия. О том, что газовая смесь сбалансирована, свидетельствует ярко-синий цвет пламени, которое имеет небольшой размер. Если пламя горелки слишком маленькое по размеру и имеет бледно-голубой цвет, то это является свидетельством того, что в газовой смеси слишком много кислорода.

Для пайки небольших изделий из алюминия используются электрические паяльники и припои, плавящиеся при невысокой температуре.

Технологические приемы пайки

Пайка деталей, выполненных из алюминия, по технологии выполнения практически ничем не отличается от процесса соединения изделий, изготовленных из других металлов. Сначала соединяемые детали обезжириваются и тщательно зачищаются, после этого их выставляют в нужное положение относительно друг друга. Затем на зону будущего соединения необходимо нанести флюс и начать ее прогрев вместе с припоем до рабочей температуры.

Процесс пайки деталей из алюминиевого сплава

При достижении рабочей температуры кончик припоя начнет плавиться, поэтому им необходимо постоянно прикасаться к поверхности деталей, контролируя процесс нагрева.

Пайка изделий из алюминия, для выполнения которой используется безфлюсовый припой, имеет свои особенности. Заключаются они в том, что для того, чтобы проникновению припоя к поверхности детали не препятствовала окисная пленка, его кончиком необходимо совершать чиркающие движения по месту будущего соединения. Таким образом нарушается целостность пленки, и припой беспрепятственно соединяется с основным металлом.

Посмотреть, как пайка выполняется практически, можно на обучающем видео.

Есть еще один технологический прием, позволяющий разрушить оксидную пленку в процессе пайки. Сделать это можно при помощи стержня из нержавеющей стали или металлической щетки, которыми водят по месту соединения и уже расплавленному припою.

Чтобы получить максимально прочное соединение методом пайки, соединяемые поверхности необходимо подвергнуть предварительному лужению.

Сфера применения процесса

Большое практическое значение имеет не только пайка алюминия в домашних условиях. Данную технологию также активно используют на ремонтных и производственных предприятиях. Применяя метод пайки, можно получать соединения, отличающиеся высокой прочностью, надежностью и эстетической привлекательностью.

При работе с тонким листовым алюминием пайка позволяет избежать деформацию материала

Большой популярностью данная технология пользуется при выполнении ремонтных работ с автотранспортными средствами, тракторами и мотоциклами. Объясняется такая популярность тем, что при пайке не происходит изменение структуры соединяемого металла, поэтому подобный способ соединения во многих случаях является даже более предпочтительным, чем сварка.

Практически безальтернативной пайка является тогда, когда необходимо восстановить герметичность алюминиевого радиатора или картера, отремонтировать изношенную или разрушенную деталь, изготовленную из алюминиевого сплава. Удобно и то, что сделать такой ремонт можно и своими руками, для этого не потребуется сложного и дорогостоящего оборудования.

Отремонтированный в домашних условиях автомобильный радиатор

Прогары, сколы и трещины, образовавшиеся в блоке цилиндров, изготовленном из алюминиевого сплава, также можно успешно отремонтировать при помощи пайки. Очень полезна данная технология в том случае, если необходимо восстановить изношенную внутреннюю резьбу. При этом изношенное резьбовое отверстие заполняется расплавленным припоем, а затем в него вворачивается болт. После того как припой застынет, болт из отверстия выворачивается, а внутри него оказывается сформированная по необходимым параметрам резьба. Такая несложная операция позволяет получить новую резьбу, которая по своим прочностным характеристикам ничем не уступает исходной.

Кроме этого, пайка успешно применяется для ремонта и восстановления герметичности труб, изготовленных из алюминия и сплавов данного металла. Такие трубы сейчас активно используются во многих технических устройствах. При помощи пайки вы можете своими руками, не прибегая к дорогостоящим услугам квалифицированных специалистов, отремонтировать многие предметы из алюминия и его сплавов, использующиеся в быту: посуду, лестницы, различные детали интерьера, водосточные желоба, элементы сайдинга и др. При помощи пайки можно не только ремонтировать, но и своими руками изготавливать любые конструкции из алюминия.

Использование качественных расходных материалов и строгое следование технологии, которой совсем несложно обучиться и по видео урокам, позволяет получать методом пайки соединения, отличающиеся высоким качеством, надежностью, привлекательным и аккуратным внешним видом.

Использование подручных средств

Нередки ситуации, когда под рукой нет активного флюса и припоя, который специально предназначен для соединения деталей из алюминия, а спаять их необходимо срочно. В таких ситуациях можно выполнить пайку обычным припоем, состоящим из алюминия и олова или олова и свинца. В качестве флюса в данном случае можно использовать канифоль.

Оксидная пленка при использовании данного метода пайки разрушается под слоем канифоли, в которую можно дополнительно добавить металлические опилки. Для ее разрушения применяется специальный паяльник со скребком, который необходимо предварительно залудить. Скребок наряду с опилками разрушает оксидную пленку на поверхности деталей, а канифоль не дает образоваться новой. Кроме того, скребок-паяльник, перемещая расплавленный припой по месту будущего соединения, обеспечивает его лужение.

Конечно, такой способ пайки очень хлопотный и не всегда гарантирует получение качественного и надежного соединения, поэтому использовать его можно только в крайних случаях. Целесообразнее всего потрать время и деньги на приобретение качественных припоя и флюса и не переживать за качество формируемого с их помощью соединения.

В процессе работы двигателя система охлаждения подвергается нагрузкам различного характера. В результате действия разрушающих факторов появляются различные повреждения.

Для ремонта системы охлаждения требуется пайка элементов. Процесс пайки проводится по определенной технологии. Для качественной пайки нужны особые инструменты и материалы.

О том, как правильно запаять радиатор охлаждения, и какие материалы для этого необходимы, расскажет наша статья.

Классификация систем охлаждения

Существуют несколько типов систем охлаждения двигателей:

  • воздушная;
  • жидкостная;
  • комбинированная.

Для работы воздушной системы используется поток наружного воздуха. Используется в моторизованном транспорте с двигателями небольшой мощности.

В жидкостной системе нагретый двигатель охлаждается специальным теплоносителем. Большинство двигателей современных автомобилей оборудованы такой системой охлаждения.

Комбинированная система объединяет работу жидкостной и воздушной систем. Используется для работы силовых установок большой мощности. Широко применяется на предприятиях энергетического комплекса.

Для чего нужен радиатор охлаждения

Радиатором называют устройство для охлаждения двигателя. Это устройство является основным элементом системы охлаждения.

Система охлаждения состоит из верхнего и нижнего контуров. Контуры представляют собой стальные трубы прямоугольного или круглого сечения. Они предназначены для ввода и вывода теплоносителя.

Между контурами расположена металлическая решетка. Ячейки решетки имеют форму тонких пластин или трубок. Решетка предназначена для равномерного распределения и охлаждения теплоносителя.

Различные повреждения металлической решетки требуют проведения пайки пластин и трубок радиатора.

Как работает системы охлаждения двигателя

Охлаждающая жидкость от двигателя входит в верхний контур системы. При входе в систему теплоноситель имеет высокую температуру. По ячейкам решетки горячий теплоноситель спускается в нижний контур.

На пути из верхнего контура в нижний теплоноситель остывает. Охлаждение происходит в результате прохода охлажденного воздуха сквозь решетку. Остывшая жидкость из нижнего контура подается к двигателю. Для принудительного охлаждения двигателя используется вентилятор.

В качестве теплоносителя используется вода либо смесь воды с этиленгликолем (антифриз). Такие смеси не замерзают даже при температуре -40° С. При отрицательных температурах наружного воздуха антифриз превращается в густую массу. Гелеобразная масса не разрушает систему охлаждения при замерзании.

Применение антифриза позволяет использовать жидкостную систему охлаждения в зимнее время.

Причины разрушения автомобильного радиатора

В процессе работы элементы системы охлаждения могут получить различные повреждения. Различают следующие причины появления повреждений:

  1. механические;
  2. химические;
  3. термические.

Механические причины вызваны действием на решетку ударов при ДТП, попадания дорожных камней, наездов на различные препятствия.

Химические неисправности вызваны воздействием коррозийных процессов на внутренней и наружной поверхностях радиатора.

Неисправности термического характера возникают в результате образования накипи на внутренних стенках устройства.

В результате протечек происходит частичная или полная потеря охлаждающей жидкости. Уменьшение количества охлаждающей жидкости приводит к перегреву агрегатов и высокой вероятности выхода двигателя из строя.

Для предотвращения нарушений в работе системы охлаждения применяется пайка радиаторов.

Как найти место протечки в системе охлаждения

Неисправности системы охлаждения выявляют в процессе технического обслуживания и ремонта автомобиля.

Для выявления повреждений радиатор снимают с места установки. Через специальное отверстие сливают теплоноситель в заранее приготовленную емкость. Для слива теплоносителя устройство несколько раз переворачивают и встряхивают.

Для обнаружения протечек используют два основных способа:

  • визуальный;
  • инструментальный.

Визуальный метод заключается в выявлении повреждений в ходе осмотра агрегатов. Место протечки определяют по характерным следам на решетке либо других элементах системы охлаждения.

Инструментальный метод проводится с помощью различного диагностического оборудования. При обнаружении протечки аппаратура издает световой и звуковой сигнал.

Ремонт алюминиевого и медного радиаторов

Материалом для изготовления большинства устройств служит медь и алюминий. Эти металлы отличаются высокой теплопроводностью и стойкостью к действию высоких температур.

Особенности медной пайки

Радиаторы из меди обладают характерным красно-розовым оттенком. Изделия из меди легко поддаются пайке. Простота процесса позволяет ремонтировать изделия из меди в домашних условиях.

Недостатком меди служит подверженность коррозии и высокая стоимость.

Особенности алюминиевой пайки

Алюминий обладает высокой антикоррозийной стойкостью и небольшим весом. Изделия из алюминия имеют серебристый цвет.

Особенности химических свойств алюминия затрудняют процесс пайки изделий из этого металла. Ремонт алюминиевых радиаторов в домашних условиях вызывает большие трудности.

Материалы и инструменты для пайки

Для пайки автомобильных систем охлаждения используется стандартный набор инструментов и материалов.

Как правильно запаять медный радиатор

Для проведения работ потребуются следующие инструменты и материалы:

  1. Паяльный инструмент.
  2. Сплав для паяния (припой).
  3. Растворитель (ацетон).
  4. Флюс или канифоль.
  5. Пассатижи.
  6. Кисточка.
  7. Металлическая щетка.
  8. Мелкозернистая наждачная бумага.

В качестве паяльного инструмента применяют электрический паяльник с мощностью не менее 100 Вт или газовую горелку.

Для пайки медного радиатора своими руками применяют два типа паяльников. Для ремонта больших по площади повреждений используют паяльники с широким наконечником. Для заделки небольших неисправностей – с узким наконечником.

Пассатижи предназначены для удаления разрушенных элементов решетки.

Растворитель необходим для обезжиривания поверхности.

Металлическая щетка нужна для грубой очистки решетки от грязи и ржавчины.

Наждачная бумага требуется для очистки места повреждения от металлической пыли и продуктов плавления.

Кисточка предназначена для нанесения канифоли или флюса. Эти материалы используются для лучшего сцепления припоя с поверхностью металла.

Для пайки медных радиаторов используют оловянно-свинцовые припои марок ПОС-60 и ПОС-61.

Как правильно запаять алюминиевый радиатор

На вопрос автолюбителей, можно ли запаять алюминиевый радиатор охлаждения своими руками, эксперты отвечают положительным ответом.

Для пайки алюминия потребуются:

  1. Паяльный инструмент.
  2. Сплав для паяния (припой).
  3. Растворитель (ацетон).
  4. Флюс или канифоль.
  5. Железные опилки.
  6. Огнеупорная емкость (тигель).
  7. Пассатижи.
  8. Кисточка.
  9. Металлическая щетка.
  10. Мелкозернистая наждачная бумага.

Для пайки изделий из алюминия используют следующие виды припоя:

  • для ремонта мелких трещин – олово плюс свинец (марка ПОС-40);
  • для ремонта крупных трещин – олово плюс висмут (марки ПОСВ-33 и ПОСВ-50).

Для приготовления флюса потребуется:

  1. Канифоль – 2 части.
  2. Железная стружка – 1 часть.

Канифоль и опилки тщательно перемешивают. Полученный состав помещают в тигель. Емкость с флюсом разогревают на открытом огне. После остывания флюс готов к использованию.

Для приготовления железных опилок используют ножовку по металлу с мелким зубом. Опилки из железа предназначены для разрушения алюминиевой оксидной пленки при нанесении припоя на металл.

Принцип и технологические особенности процесса пайки

Процесс пайки зависит от материала радиатора. Медь хорошо поддается пайке. Никаких сложностей в процессе работы с медью не возникает.

Отличие пайки алюминия заключается в особенностях его химических свойств. При взаимодействии с кислородом на поверхности металла возникает оксидная термоустойчивая пленка. Поэтому при пайке алюминия используются ряд дополнительных операций по удалению оксидной пленки. Удаление пленки способствует прочному соединению припоя с поврежденной поверхностью.

Перед тем, как запаять медный или алюминиевый радиатор, очищают внутреннюю поверхность устройства от накипи. С помощью металлической щетки удаляют загрязнения с его наружной поверхности.

Очистка радиатора от накипи

Для удаления накипи используют специальные чистящие средства. В домашних условиях используют раствор лимонной либо уксусной кислоты. Чистящий раствор готовят из расчета на 500 мл воды 1-2 столовые ложки кислоты.

Для очистки от накипи чистящий раствор заливают в радиатор. После нескольких минут ожидания устройство встряхивают и удаляют раствор. При необходимости процедуру повторяют несколько раз.

Для повышения чистящего эффекта решетку снаружи подогревают с помощью газовой горелки.

Очистка радиатора от грязи

Для удаления загрязнений с наружной поверхности используют металлическую щетку. Загрязнения от нефтепродуктов удаляют с помощью специальных чистящих средств.

После очистки радиатор ополаскивают чистой водой и тщательно высушивают на открытом воздухе. При работе в помещении используют обдувку установки струей горячего воздуха.

Как правильно запаять медный или алюминиевый радиатор

После очистки от накипи и загрязнений выполняют следующие операции:

  • Зачистка места повреждения наждачной бумагой.
  • Обезжиривание ацетоном.
  • Нагревание места пайки открытым пламенем.
  • Наложение слоя канифоли
  • Обработка места пайки флюсом.
  • Укладка и плавка припоя.

Нагрев места повреждения проводят с особой осторожностью. При недостаточном нагреве припой не прилипнет. При перегреве быстро испаряется паяльная кислота. При достаточном нагреве происходит вскипание и постепенное испарение паяльной кислоты.

Припой толстым слоем наносят на место повреждения. Круговыми движениями паяльника осторожно втирают смесь в поверхность.

Если припой не прилипает к поверхности, место пайки повторно очищают и процедуру пайки повторяют.

Проверку работоспособности прибора осуществляют повторным погружением в воду.

Как запаять радиатор охлаждения в домашних условиях

Для обнаружения места протечки в домашних условиях действуют иным образом. Закрывают все входы и выходы в патрубках пробками из гидроизолирующих материалов.

Народные мастера придумали надевать на выходы патрубков куски велосипедных камер. Для защиты от пропускания воздуха резину завязывают узелком. На один выход надевают кусок камеры с соском. Для нагнетания воздуха используют велосипедный насос. Местоположение протечки определяют по месту появления воздушных пузырьков.

Дальнейший ход работ выполняется по известной схеме:

  1. Очищенную решетку укладывают на ровную горизонтальную поверхность.
  2. С помощью кисточки смазывают нагретое место паяльной кислотой.
  3. Паяльником наплавляют припой.
  4. Равномерно распределяют припой по поверхности повреждения. Работу выполняют до полного заполнения повреждения припоем.

После выполнения пайки устройство испытывают погружением в емкость с водой.

В случае большого количества повреждений необходимо обратиться в специализированную мастерскую либо подумать о покупке нового радиатора.

С развитием технологий на смену чугунным и стальным батареям пришли более легкие биметаллические и алюминиевые радиаторы. Если биметалл не слишком требователен к используемой в качестве теплоносителя жидкости, то в алюминиевых аналогах из-за нарушения состава воды может образоваться трещина. В возникшей ситуации не всегда есть деньги, чтобы приобрести новую батарею. Остается один выход – запаять алюминиевый радиатор самостоятельно. Но пожалуй, сложность ремонта – это единственный недостаток алюминиевых батарей. В остальном они отличаются от своих аналогов крайне малым весом, универсальным дизайном, высокой теплоотдачей и приемлемой ценой.

Стоит отметить, что нижеприведенные способы также актуальны и для машинных алюминиевых радиаторов, которые нацелены не на нагрев, а на охлаждение. Но принцип работы у обоих вариантов одинаковый.

Сложности в ремонте алюминиевых батарей

Строение алюминиевой батареи отопления.

Главная проблема в работе с алюминием – это его химические свойства. Этот металл мягкий, но он способен окисляться при малейшем воздействии с внешней средой. В результате химической реакции с кислородом образуется налет, так называемая оксидная пленка, которая не дает достаточно прочно спаять поверхности изделия между собой. Но эта пленка также и защищает алюминий от коррозии и разрушения, тем самым делая его очень практичным промышленным металлом.

Итак, чтобы успешно совершить пайку алюминиевых радиаторов, вам необходимо счистить оксидный налет перед проведением работ.

Как удалить оксидную пленку

Чаще всего для снятия налета используют флюсы. Последние представляют собой смеси, в состав которых входят неорганические и органические вещества, нацеленные на удаление оксидной пленки, а также защиты поверхности металла от окисления во время пайки, улучшения сцепления припоя с поверхностью.

Флюс не вступает в химическую реакцию с припоем. Исключением выступают лишь особые флюсы, которые специально разработаны для реактивно-флюсовой пайки.

Флюс можно изготовить как самостоятельно, так и приобрести в специальном магазине. Последние могут включать в себя: цинк, кадмий, висмут. Самодельные аналоги называют плавнями.

Как запаять алюминиевый радиатор в домашних условиях

Прежде чем переходить непосредственно к пайке, сначала вам необходимо снять батарею, слить с нее всю жидкость, затем хорошо ее просушить. После подготовки можно переходить одному из способов пайки. Они отличаются в зависимости от того, выбрали ли вы флюс, плавень или медь.

Способ 1

Для данного метода вам понадобятся следующие материалы и инструменты:

Материалы и инструменты необходимые для пайки батареи первым способом.

  • мелкие железные опилки;
  • припой (лучше использовать П300А или П250А);
  • канифоль;
  • паяльник мощностью от 100 Вт;
  • наждачная бумага;
  • напильник;
  • тигель из керамики.

Начать работу необходимо с приготовления плавня и припоя. Для этого вам понадобится;

  • висмут;
  • олово;
  • натрий сернокислый;
  • поваренная соль;
  • хлористый литий;
  • криолит;
  • хлористый калий.

Сначала нужно сделать припой – смешать висмут с оловом. Их нужно расплавить в тигле в соотношении 95 (олово) к 5 (висмут). После чего нужно сделать плавень: добавьте поваренную соль (6,5%), хлористый калий (56%), хлористый литий (23%), натрий сернокислый (4%) и криолит (10%). Сосуд с раствором нужно плотно закупорить, потому что смесь быстро впитывает влагу. Прогрейте поверхность паяльником, после этого нанесите на рабочую область получившийся плавень. Далее можно наносить припой, чтобы закрыть трещину.

Инструкция по пайке:

  1. Первым делом место вокруг трещины нужно зачистить наждачной бумагой. Но ни в коем случае не царапайте поверхность батареи.
  2. Приготовьте смесь расплавленной канифоли с опилками в пропорции 2 к 1.
  3. Очистите паяльник от налета, включите его в электрическую сеть для нагрева.
  4. Подготовленную поверхность радиатора обработайте смесью из канифоли. При этом канифоль нужно наносить на прогретую поверхность, а не на паяльник, иначе она может обуглиться и потерять свои свойства. Смесью канифоли и опилок можно заделать лишь небольшие трещины, в противном случае вам понадобится плавень.
  5. После обработки флюсом/плавнем лудите поверхность, делая при этом кругообразные движения, как бы протирая ее.
  6. Со временем канифоль начнет растекаться, но вы должны продолжать лудить, при этом, начать добавлять припой с опилками, цепляя его паяльником.
  7. Запаяйте трещину припоем окончательно.

Смысл каждого компонента в следующем: опилки очищают поверхность, тем самым снимают с нее оксидный налет, а канифоль защищает рабочую область от воздуха и не дает ей быстро окисляться.

По окончании всех работ не забудьте проверить качество пайки. Заполните батарею водой (желательно подкрасить ее марганцовкой). Оставьте радиатор на пару часов. Если течь не обнаружена, то работа выполнена корректно.

Способ 2

Чтобы не готовить плавень, поврежденный участок можно закрыть небольшим слоем меди. Для работы вам понадобится:

Материалы и инструменты необходимые для пайки алюминиевого радиатора отопления вторым способом.

  • наждачная бумага;
  • батарейка;
  • паяльник;
  • припой;
  • флюс;
  • медная проволока диаметром около 1 мм;
  • раствор медного купороса.

Когда все материалы и инструменты найдены, подготовительные мероприятия завершены, можно переходить непосредственно к работе. Пайка радиатора осуществляется следующим образом:

  1. Зачистите поверхность вокруг поврежденного участка наждачной бумагой.
  2. Капните большую каплю медного купороса на поврежденную область.
  3. Присоедините «минус» от батарейки к радиатору, а «плюс» к медному проводу.
  4. Другой конец проволоки из меди присоедините к «капле» купороса так, чтобы провод не касался батареи.
  5. Подождите некоторое время, пока не появится тонкий слой меди на поверхности батареи (слой под каплей медного купороса).
  6. Теперь поверхность нужно промыть, а затем высушить. Только после этого можно переходить к лужению паяльником и пайке.
  7. Запаяйте трещину припоем.

Заключение

Несмотря на простоту действий, выполнить работу по ремонту радиатора не так просто. Обязательно нужно соблюдать все требования и инструкции, иначе припой плохо скрепится с поверхностью батареи и отвалится. Подобные работы рекомендуем выполнять лишь в крайнем случае. Лучше приобретите новую батарею.

Специалист запаивает радиатор

Радиаторы отопления из алюминия заслуженно получают в последнее время широкое распространение. Этому способствует ряд неоспоримых преимуществ, которыми обладают алюминиевые радиаторы:

  • малый вес;
  • выигрышный дизайн;
  • высокая теплоотдача
  • максимальное отношение тепловой мощности к стоимости.

Однако наряду с преимуществами алюминий как материал для радиаторов обладает значительным недостатком — трудностью, с которой связана его пайка. Давайте рассмотрим, как самостоятельно запаять алюминиевый радиатор правильно.

Почему трудно паять радиаторы из алюминия?

Для преодоления трудностей необходимо понять, с чем они связаны. Ведь невозможно решить проблему без осознания ее сути. Чем же вызвана особая трудность пайки алюминия?

Виной тому специфические химические свойства, присущие данному металлу. Благодаря высокой химической активности внешний слой поверхности любой алюминиевой детали быстро окисляется. Образуется так называемая «оксидная пленка» — тонкий слой оксидов алюминия, равномерно покрывающий всю поверхность детали.

Обратите внимание! Строго говоря, только существование оксидной пленки делает алюминий пригодным к промышленному использованию. Именно этот невидимый слой оксидов оберегает химически активный алюминий от быстрого коррозионного разложения.

Но в то же время такая пленка мешает соединению спаиваемых поверхностей. Для успешного проведения пайки деталей из алюминия, в том числе радиаторов отопления, необходимо сперва разрушить покрывающую поверхность оксидную пленку.

Для ее удаления при пайке служат флюсы. Слово «флюс» для неспециалиста обычно связано со стоматологией. Но в паяльном деле так называется смесь органических и неограниченных веществ, выполняющих следующие функции:

  • удаление оксидной пленки с поверхности;
  • снижение натяжения поверхности пайки;
  • защита от неблагоприятного воздействия на процесс пайки условий окружающей среды;
  • улучшение растекания припоя по поверхности. 

Важным свойством паяльного флюса является отсутствие реакции между ним и припоем. Исключением являются специальные флюсы для реактивно-флюсовой пайки.

В качестве флюсов для пайки алюминия обычно используются:

  • цинк
  • висмут
  • кадмий
  • комбинированные флюсы

При самостоятельной пайке алюминиевых радиаторов также широко используются самодельные флюсы, или плавни.

Пайка алюминиевых радиаторов — практические советы

Пайка в домашних условиях

Ознакомившись с теорией, давайте перейдем к практике и рассмотрим довольно простой способ, как паять алюминиевый радиатор с применением железно-канифольного флюса.

Помимо самого радиатора нам понадобятся:

  • обычный бытовой паяльник
  • канифоль
  • оловянно-свинцовый припой
  • тигель — огнеупорная емкость
  • железные опилки 

Как происходит пайка?

Сам процесс пайки выглядит следующим образом:

  • Поверхность пайки необходимо подготовить самым тщательным образом — очистить загрязнения, зачистить остатки покраски наждачной шкуркой и растворителем. Перед пайкой поверхность следует обезжирить спиртосодержащими препаратами и вытереть насухо. Помните, что от правильности подготовки поверхности в значительной степени зависит успех всей операции.
  • Приготовим железно-канифольный флюс. Для этого чистый тигель нагреваем на газовой плите либо паяльной лампе. Расплавляем канифоль и, помешивая, добавляем к нему железные опилки из расчета одна часть опилок на две части канифоли.
  • Расплавленный флюс наносим на паяемую поверхность. Следите, чтобы вся поверхность пайки была покрыта флюсом, который изолирует ее от доступа воздуха.
  • Важно не только, чем запаять алюминиевый радиатор, но и как запаять. В среду расплавленного флюса вводится припой, которым лудится паяемая поверхность. Для этого на паяльник берется небольшое количество припоя, и он наносится на поверхность под слоем флюса круговыми движениями. Железные опилки при этом играют роль абразива, разрушающего оксидную пленку. А слой канифоли препятствует доступу к поверхности пайки кислорода из воздуха и образованию новой пленки.

Мы описали самый простой способ, который подойдет для пайки небольших дефектов алюминиевых радиаторов. При устранении более серьезных повреждений лучше воспользоваться способом с применением самодельных плавней, которые позволяют получить спайный шов лучшего качества.

Пайка с применением самодельных плавней

Паяльник для применения в быту

Для этого способа понадобятся:

  • паяльник;
  • канифоль;
  • тигель;
  • ступка для изготовления плавня;
  • оловянно-висмутовый припой;
  • поваренная соль;
  • хлористый калий;
  • хлористый литий;
  • сернокислый натрий;
  • криолит.

Компоненты для изготовления плавня можно приобрести в специализированных магазинах химреактивов либо заказать в Интернете.

Обратите внимание! Припой можно изготовить самостоятельно, введя в расплав обычного оловянно-свинцового припоя висмут с таким расчетом, чтобы доля массы висмута в готовом припое составляла 5%. Однако можно приобрести и готовые оловянно-свинцово-висмутовые припои ПОСВ-33 или ПОСВ-50. В продажу такие припои обычно поступают в виде проволоки или прутка.

DECORAL Fresh Breeze 500×80

Процесс пайки алюминиевого радиатора с помощью плавня проходит так:

  • Поверхность под пайку готовится и зачищается аналогично предыдущему способу. Обязательно обращайте внимание на то, чтобы она была сухой и обезжиренной. Попадание влаги и жира на место пайки легко может свести на нет все ваши усилия.
  • Изготавливаем плавень. Для этого необходимо взять 4% сернокислого натрия, 7% чистой поваренной соли, 56% хлористого калия,10% криолита и 23% хлористого лития. Каждый компонент по отдельности(!) перетирается в ступке до состояния пудры. Компоненты соединяются и перемешиваются до полной однородности. Так как готовая смесь впитывает влагу, хранить плавень необходимо в стеклянной посуде (желательно из темного стекла) с герметично закрывающейся крышкой.  И беречь от попадания прямых солнечных лучей.
  • Готовый плавень нагревается в тигле до расплавления и наносится на чистую, обезжиренную и подогретую поверхность. Осуществляется пайка оловянно-свинцово-висмутовым припоем под слоем плавня.

После окончания пайки и застывания шва радиатор необходимо проверить на герметичность. Для этого его заполняют водой. Для лучшего обнаружения протекания воду можно слегка подкрасить перманганатом калия (марганцовкой). Если в течение одного-двух часов просачивания воды сквозь спаечный шов не обнаружено, процесс пайки можно считать успешным.

Важно! Также следует помнить, что пайку биметаллических радиаторов со стальным сердечником можно рассматривать лишь как временную меру. Как показывает практика, спаечный шов у биметаллических радиаторов почти никогда не бывает долговечным, поэтому необходимо задуматься о замене агрегата.

Заключение

При наличии должных навыков пайка алюминиевых радиаторов вряд ли вызовет серьезные затруднения. Не следует также забывать о мерах предосторожности. Так как некоторые используемые вещества ядовиты и могут нанести вред здоровью, работать следует в перчатках (это также убережет руки от ожогов), а помещение должно быть оборудовано качественной вытяжной вентиляцией.

Комментарии и отзывы к материалу