如何焊接铝 - 完整指南
焊接是将金属粘合在一起的常用方法。铝可以焊接,但这样做比其他金属要困难得多。有一些技巧可以让焊接铝更容易,包括使用正确的焊料混合物和去除氧化铝。
在没有专门的焊接设备的情况下加入铝是一项真正的挑战。根据您的项目,您需要找到一种专门用于铝或用于将铝连接到不同金属的专用焊料或钎焊合金。
一旦您从网上或从库存异常丰富的五金店获得焊料,主要挑战在于在氧化铝层从表面刮下后立即以足够快的速度连接铝。
什么是焊接?
焊接是将两块金属连接在一起的方法。任何较软的金属都倾向于被焊接以将其固定在一起。钢和铁等较硬的金属必须通过焊接固定在一起。烙铁将一种称为焊料的金属熔化到 200 度。
一旦金属变成液体,它就可以用作一种胶水来固定其他金属。移除热源后,焊料会迅速冷却,形成固体并将金属固定在适当的位置。
更多: 什么是焊接?
哪种金属用于焊接?
用于焊接的金属俗称焊料,但由不同金属的混合物制成。过去,这通常是锡和铅,但今天更常用的是无铅选项。它们由金属混合物制成,通常包含锡、铜、银、铋、锌和硅的组合。
焊料必须具有低熔点并快速固化。同样关键的是焊料导电,这使得焊接成为创建电路的一个重要方面。焊接也可用于修复美学缺陷,如珠宝。
如何焊接铝 – 逐步过程
1.尽可能识别合金。
纯铝可以焊接,尽管它不是一种易于使用的金属。许多铝制品实际上是铝合金。其中大部分都可以用相同的方式焊接,但其中一些非常难以使用,可能需要交给专业的焊工。
如果铝合金标有字母或数字,请查一下是否有具体要求。不幸的是,没有标签的铝合金很难区分,专业的识别指南可能只有在您经营企业时才值得。您可能需要潜入并测试您的运气。
如果您要将铝连接到另一种金属,铝的特性通常是限制因素,因此可能不需要精确识别另一种合金的成分。请注意,铝-钢等某些组合非常困难,或者可能需要专门的焊接方法来代替焊料。
2.选择低温焊料。
铝在相对较低的 1220ºF (660ºC) 下熔化,再加上它的高热容量,几乎不可能使用通用焊料进行焊接。您需要一种熔点明显较低的专用焊料,您可能需要在线订购。
通常,由铝、硅和/或锌的某种组合制成的合金用于此目的,但请检查标签以确保它适用于您的连接类型,例如铝-铝或铝-铜。
从技术上讲,在 840ºF (450ºC) 以上熔化的填充金属通过钎焊而不是焊接连接。在实践中,这些通常作为焊料出售,过程类似。钎焊可以产生更牢固的结合,但焊接更适用于带有电路或其他精密材料的部件。
尽可能避免使用含铅焊料。
3.选择助焊剂。
就像焊料一样,助焊剂应该专门用于铝或您计划加入的金属组合。最简单的选择是从与焊料相同的来源购买助焊剂,因为它们很可能会一起工作。
您选择的助焊剂的推荐温度应与焊料的熔点相似。如果您选择的焊料在 840ºF (450ºC) 以上熔化,请选择钎焊剂。
某些钎焊剂不适用于薄铝板或铝线。为这些应用寻找“浸焊”助焊剂。
4.选择热源。
您可以使用烙铁连接铝线,但其他工作需要使用焊炬。通常使用低温火炬,其火焰尖端可达到 600 至 800ºF (315–425ºC)。
如果您的工作区无法使用手电筒,请尝试使用 150 瓦烙铁。
5.收集可选材料。
如果您要连接多块金属,而不是在单个物体上进行小修理,则需要一个夹子。还建议使用酸洗溶液或用于清除焊接后氧化物的特殊物质。一些树脂基助焊剂必须用丙酮清除。
6.设置一个安全的工作区。
戴上呼吸面罩并在通风良好的地方工作,以保护自己免受有毒烟雾的侵害。强烈建议使用面罩或护目镜,以及厚重的皮手套和非合成服装。将灭火器放在附近,并仅在不易燃的表面上工作。
如何加入铝材
1.预焊困难连接的每个部分(可选)。
大型连接或困难的组合(例如铝-钢)可以极大地受益于“镀锡”,或在每个组件上涂上一小层焊料。请按照以下说明对您计划连接的每个部件进行操作,然后将部件夹在一起重复操作。
如果您使用焊料修复单个物体上的裂缝或孔洞,请忽略此步骤。
2.用不锈钢刷清洁铝。
铝与空气接触后会迅速形成氧化铝,而这一薄层氧化物无法连接。用钢刷彻底擦洗,但请先阅读以下说明。准备好按顺序快速清洁、助焊剂和焊接,以免氧化物再次形成。
具有严重氧化或其他表面碎屑的旧铝可能需要打磨或研磨,或用异丙醇和丙酮擦拭。
3.将贱金属夹在一起。
如果您要连接两块而不是修复单个物体,请将两块夹在您希望连接它们的位置。它们之间应该有一个微小的间隙,以便焊料流过,但要保持在 1/25 英寸(1 毫米)或更小。
如果零件不能顺利装配在一起,则需要通过打磨或弯曲使接合区域平滑。
由于铝材应尽量减少氧化的机会,因此您不妨松松地夹在一起,在夹住时清洁它们,然后再拧紧夹子。
4.涂抹助焊剂。
清洁金属后,立即使用焊料棒或小型金属工具沿要连接的区域涂抹助焊剂。这将防止进一步的氧化物形成并沿着连接的长度绘制焊料。
如果是焊线,则将它们浸入液体助焊剂中。
如果您的助焊剂是粉末状的,请参阅标签上的混合说明。
5.加热金属。
使用焊炬或烙铁加热连接处附近的金属物体,从工件的下端开始。修复区域的直接火焰可能会使焊料和助焊剂过热。如果使用割炬,请将割炬尖端与母材保持至少 4 到 6 英寸(10.2 到 15.2 厘米)的距离。以小而慢的速度不断移动热源,以均匀加热该区域。
烙铁在使用前可能需要加热十分钟。
如果助焊剂变黑,让该区域冷却,清洁并重新开始。
6.涂焊料
大多数助焊剂在达到正确温度时会起泡并变成浅棕色。将焊料棒或焊丝拖过接头,继续从金属的另一侧或附近表面间接加热该区域。
它应该已经沿着间隙绘制,但是您必须不断地缓慢移动以创建均匀的珠子。如果您以前没有做过很多焊接,那么制作一个有吸引力且坚固的均匀连接可能需要练习。
如果焊料不能与铝结合,则可能是表面形成了更多的氧化铝,在这种情况下,需要对其进行清洁并立即重新焊接。也可能是您使用了错误类型的焊料,或者您的铝实际上是一种难以接合的合金。
7.去除多余的助焊剂和氧化物。
如果您使用的是水基助焊剂,可以在成品冷却后用水冲洗掉助焊剂。如果您使用基于树脂的助焊剂,请改用丙酮。去除助焊剂后,您可能希望将成品放入“酸洗溶液”中,以去除高温下可能产生的任何氧化物。
制造工艺