Как запаять алюминиевый радиатор

Работу можно выполнить в минимально возможные сроки и почти в любом удобном месте, что напоминает процесс работы с привычным детским пластилином.

Пайка радиаторов охлаждения

Если радиатор охлаждения поврежден, это не всегда означает, что вам срочно необходимо обращаться в специализированную мастерскую. На самом деле, во многих случаях домохозяин, обладающий базовыми навыками пайки, может эффективно устранить проблему самостоятельно. Однако перед тем как приступать к ремонту, крайне важно изучить вопрос, и именно в этом мы готовы предоставить поддержку и информацию.

Особенности пайки

Чаще всего радиаторы охлаждения изготавливаются из алюминия, хотя имеются и модели из меди, латуни и даже пластиковые. Каждый из этих материалов имеет свои нюансы, которые определяют особенности ремонта, и важно грамотно подбирать подходящие методы для работы в домашних условиях. В данной статье мы сосредоточим основное внимание на алюминии, который является наиболее распространенным материалом для радиаторов автомобильных двигателей и кондиционеров, но также упомянем и альтернативные варианты.

Для алюминия, так же как и для меди, при взаимодействии с кислородом образуется тонкая оксидная пленка на поверхности.

Говоря о железе, можно было бы утверждать, что металл заржавел и ухудшил свои свойства, в то время как оксид алюминия и меди полезен тем, что защищает материал от коррозии в глубине изделия. Однако эта оксидная пленка также может стать преградой для пайки, так как для качественного соединения припой должен непосредственно соприкасаться с металлом. Более того, пайка, проводимая на оксиде, может вызвать как повторное растрескивание, так и дальнейшее расширение уже поврежденной области.

Перед началом пайки оксид алюминия или меди необходимо удалить, но сложность состоит в том, что он образуется почти мгновенно после удаления. Поэтому работы следует выполнять под флюсом – специальным растворителем, который предотвращает воздействие кислорода на металл. Качественный флюс разрушает уже существующую оксидную пленку и предотвращает образование новой.

Благодаря флюсовому покрытию припой становится более управляемым и не растекается. Кроме того, правильный флюс не вступает в химическую реакцию ни с металлом, ни с припоем. Состав флюса может варьироваться у разных производителей и включать различные органические и неорганические компоненты, но важно, чтобы он соответствовал всем перечисленным требованиям.

Методы пайки алюминиевого радиатора

• пайка с использованием паяльника или газовой горелки;
• химическая пайка (холодная сварка или эпоксидный клей);
• сварка в защитной среде инертного газа (TIG);
• композитное наращивание.

Основные особенности каждого метода ремонта изложены ниже в таблице.

Технологии пайки алюминиевого радиатора: особенности

Метод пайки	В каких случаях применяется метод	Как долго служит такая пайка
Паяльник или газовая горелка	Небольшие (до 1 мм в поперечнике) трещины и сколы	Средний срок службы до 1–2 лет
	Небольшие и средние трещины, сколы
Аргонодуговая сварка	Практически любые дефекты, к местам расположения которых можно подобраться горелкой	Очень долговечная, почти как заводская (до 10 лет и больше)
Химическая пайка (эпоксидная смола или сухая сварка)	Небольшие и средние трещины и пробоины. Применяется, если нет паяльного снаряжения или дефект в труднодоступном месте, куда не подлезть ни паяльником, ни горелкой.	От 1–2 лет при использовании универсальных клеев, до 5 лет – при применении спецсоставов для алюминия.
Композитное восстановление	Крупные пробоины снизу, вверху или по бокам радиатора, большие сколы на трубках сот.	От 1–2 лет при использовании универсальных полимеров, около 5 лет – со специальными составами для алюминия.

Пайка своими руками паяльником/горелкой

Схема пайки радиатора паяльником

Пайка алюминиевого радиатора с использованием паяльника или газовой горелки позволяет герметизировать трещины и пробоины до 1–2 мм, ее легко выполнить в условиях дома, но она не обеспечивает долговечного результата.

В процессе пайки флюс разрушает слой окислов и предотвращает образование нового. Расплавленный металл припоя проникает в микрорельеф, взаимодействуя с атомами алюминия, однако единой кристаллической структуры с ними, как это происходит при сварке, не образуется. В результате соединение, хоть и сравнительно прочное, остается неоднородным. Из-за того, что соединение разнородных металлов не восстанавливает прочность на 100%, под воздействием перепадов температур, вибраций и других механических нагрузок оно со временем деградирует.

Химическая пайка

Использование холодной сварки

Альтернативой пайке алюминиевого радиатора, которая легко выполняется в домашних условиях, является химическое восстановление. В данном случае не требуется паяльное оборудование, а для герметизации отверстия применяется полимерный материал. Это может быть эпоксидная или полиэфирная смола, либо холодная сварка – двухкомпонентный клей для металла. Данный метод подходит для небольших трещин и дырок, позволяет быстро устранить течь без специализированного инструмента, но является недолговечным.

Полимерные клеевые составы не вступают в прямую реакцию с металлом, но благодаря хорошему заполнению проникают в микрорельеф восстанавливаемого участка и формируют прочное соединение после полимеризации.

Композитное наращивание

Ремонт большого отверстия композитным наращиванием

Одной из разновидностей химического ремонта является композитное наращивание. Этот метод позволяет заделать большие отверстия (до десятков миллиметров), например, восстановить пробитый нижний или верхний бачок. Подготовка поверхности проводится так же, как и при обычной заклейке, но в процессе ремонта дополнительно используется армирующий материал, такой как стекломат или стеклоткань (с плотностью от 300 г/м²), углеткань или базальтовое полотно. В ходе ремонта вырезается фрагмент армирующего материала, который пропитывается клеевым составом и укладывается на повреждение, чтобы полностью закрыть его.

Чем паяются алюминиевые соты на радиаторах

Существуют различные варианты, чем можно запаять алюминиевый радиатор автомобиля. Среди эффективно работающих средств можно выделить:

• Железно-канифольный флюс. Подогретая канифоль смешивается со стальными опилками (их можно получить, обработав напильником не ржавый кусок металла) и служит защитой от образования оксидного покрытия. Припой для алюминия плавится при температуре 150–250 °C, что позволяет качественно заполнить трещину без перегрева детали. Метод хорошо подходит для герметизации небольших трещин на сотах и трубках, но неэффективен для повреждений превышающих 5 мм.

Ремонт сот радиатора с припоем и газовой горелкой: видео

• Плавень для алюминия. Если флюс из канифоли с железом не обеспечивает хорошей адгезии, можно использовать плавень, который состоит из хлористого калия, хлористого лития, хлористого натрия (поваренной соли), сернокислого натрия и криолита. Плавень препятствует образованию окисной пленки, что гарантирует хорошее сцепление припоя с поверхностью. Для пайки рекомендуется использовать специальные припои, такие как П150А, П250А, П350А или обычный оловянный припой ПОС-60.
• Припой флюсовый. Специальный флюсовый припой – это полый пруток, наполненный флюсом для алюминия. Он плавится при помощи горелки и вводится в трещину. При плавлении флюс выделяет вещества, которые растворяют оксидную пленку и обеспечивают хорошую адгезию припоя с металлической основой. Подобрав необходимую толщину прутка и скорость работы горелки (температура около 400 °C), можно качественно запаять щели и пробоины до 5–10 мм.
• Припой с маслом. Для предотвращения образования окислов можно обработать деталь минеральным маслом (ружейное щелочное или индустриальное масло для швейных машин и различных станков). После нанесения масла нужно очистить ремонтируемую зону ножом или скребком, чтобы удалить оксидный слой. Масляная пленка блокирует доступ кислорода, что исключает образование новых окислов. В процессе пайки разогретым паяльником (рекомендуется мощность от 90 Вт и температура более 300 °C) масло закипает и покидает зону ремонта. Жало при этом охлаждается, но сохраняет достаточную для расплавления припоя температуру 150–250 °C. Припой хорошо сцепляется с радиаторной пластиной или трубкой. Данный метод позволяет запаять небольшие и средние дефекты, до 5–10 мм. Он эффективен при отсутствии специального припоя, так как запаять алюминиевый радиатор оловом под масляной пленкой гораздо проще, чем без нее.

Готовый флюс для алюминия SF-OR/AL-19

• Омеднение ремонтной зоны. Чтобы предотвратить образование окислов, перед запайкой сот алюминиевого радиатора можно омеднить края повреждения при помощи анодирования. Для этого потребуется раствор медного купороса (который служит источником меди и защитой), электрод из тонкой медной проволоки и источник постоянного тока (батарейка или любой другой источник, вырабатывающий напряжение от 1,5 до 3 вольт). Под действием тока медные атомы из купороса осаждаются на очищенный алюминий, формируя медное покрытие. Поскольку медь менее подвержена окислению на воздухе, адгезия припоя к ней будет легче, чем к алюминию.
• Припой и флюс для алюминия. Если у вас есть доступ к специализированным магазинам химикатов для пайки, можно воспользоваться готовыми припоем П150А, П250А, П350А и флюсами Ф-64, ЛТИ-120 или SF-OR/AL-19 для алюминия. Температура плавления этих припоев находится в диапазоне 150–250 °C, что позволяет использовать маломощный паяльник.
• Эпоксидный клей. Двухкомпонентный полимерный клей представляет собой неплохую альтернативу, так как обеспечивает сопоставимую надежность соединения, но не требует наличия паяльного оборудования и навыков пайки. Существует множество вариантов клей, однако наилучшие результаты достигаются с использованием специальных составов, таких как Эпокси металл Момент, Loctite 9466, Permatex Cold Weld 14600. Эти продукты превосходно сцепляются с алюминием и имеют схожие коэффициенты расширения, благодаря чему обеспечивают надежное соединение. Используя эпоксидный клей, можно заклеивать даже крупные пробоины, применяя в качестве армирующего материала стеклянное, углеродное или базальтовое волокно, а также металлическую сетку с мелкой ячейкой.

Медь или алюминий?

Чтобы качественно паять неисправные автомобильные радиаторы, необходимо определить, из какого материала они изготовлены. В современных устройствах используются алюминий, медь или пластик.

Распознать материал можно по цвету;

• медь отличается красно-коричневыми оттенками;
• алюминий имеет сероватые тона.

Пластиковые радиаторы, как правило, имеют черный цвет.

Пайка меди достаточно проста и удобна в условиях домашней мастерской или гаража. Однако пайка алюминиевых радиаторов вызывает трудности, связанные с его физико-химическими особенностями.

Ремонт медного радиатора

Для пайки медных радиаторов необходимо подготовить следующие материалы и инструменты:

• мощный электрический паяльник или газовая горелка;
• правильно подобранный припой;
• флюсовая паста;
• абразивная бумага;
• плоскогубцы;
• растворитель для обезжиривания;
• чистая ветошь.

На этапе подготовки изделие очищается от загрязнений и тщательно подсушивается. Для ускорения этого процесса можно продуть деталь через один из патрубков сжатым воздухом под небольшим давлением. Поверхность протечки очищается абразивной бумагой, а если поблизости находятся ламели, их осторожно обрезают. На место пайки наносят флюсовый состав и дают ему немного подсохнуть.

Для нагрева соединений можно использовать мощный паяльник или переносную газовую горелку. Электрический паяльник может питаться от сети или от аккумулятора. Припой помещается на место сварки и нагревается так, чтобы он расплавился и затек в щель или трещину. Если с первого раза расплавленный припой не смачивает металл и не затекает в трещину, необходимо повторно очистить поверхность и нанести флюс.

Герметичность отремонтированного теплообменника проверяется тем же способом, что и при диагностике.

В чем заключается сложность пайки алюминия?

На поверхности любого алюминиевого изделия непременно появляется слой оксидов с высокой температурой плавления. Эта температура в три раза превышает температуру плавления самого металла, и пока эта пленка не разрушена, работа с пайкой алюминиевых деталей не имеет смысла.

Для ремонта алюминиевого радиатора потребуется:

• удалить с поверхности окисный слой;
• обеспечить высокую текучесть припоя;
• снизить коэффициент поверхностного натяжения;
• предотвратить повторное образование окисного слоя.

Этого достигают с помощью механической обработки поверхности и использования специально подобранных флюсовых составов.

Материалы и инструменты

Чтобы отремонтировать алюминиевый теплообменник, вам понадобятся:

• мощный паяльник (не менее 100 ватт);
• оловянно-свинцовый (ПОС) или оловянно-висмутный (ПОСВ) припой;
• канифоль;
• огнестойкая плавильная емкость;

Также потребуется проволочная щетка для очистки, а также ручной инструмент или насадка для дрели.

Ремонт латунного радиатора

Пайка латунного радиатора выполняется практически так же, как и медного. Следует уделить внимание тщательной очистке и обезжириванию места пайки. Нагревать его потребуется дольше, удобно использовать в этих целях промышленный фен. Перед пайкой зону ремонта нужно обработать паяльной кислотой, нанося ее кистью с узким сечением. Для работы с латунью рекомендуется использовать припой ПОС-40, обладающий повышенной температурой плавления.

Чтобы выполнить ремонт теплообменника самостоятельно, стоит позаботиться о качественном флюсовом составе. Флюс необходимо готовить незадолго до пайки прохудившегося радиатора, поскольку со временем он теряет свои свойства. На две доли измельченнной канифоли вам потребуется взять одну долю стальных опилок, полученным, например, с помощью напильника.

Состав следует поместить в огнестойкую тару, тщательно перемешать, а затем нагреть на горелке. После этого надо еще раз перемешать и остудить.

Для достижения максимальной прочности шва

Кроме того, существует еще один рецепт флюса, известный в обиходе как плавень. Его использование позволяет добиться особой прочности соединения. Для создания данного флюса понадобятся следующие ингредиенты:

Все составные части необходимо тщательно измельчить и соединить. Готовый состав следует хранить в защищенном от света месте в плотно закрытой емкости.

Использование железно-канифольного флюса

Совет:
Не допускайте ОШИБОК в ваших расчетах!
Используйте строительные калькуляторы онлайн — для быстрого и точного расчета строительных материалов и конструкций для ремонта и строительства.

Существует несложный метод пайки радиатора паяльником с использованием флюса на основе канифоли. Для этого поврежденный металл необходимо подготовить следующим образом:

• удалить остатки лакокрасочного покрытия и все возможные загрязнения;
• тщательно зашлифовать поверхность абразивом;
• обезжирить специальным растворителем.

Подготовка должна быть выполнена очень тщательно, так как от этого зависит успех всего ремонта. Флюс готовится в металлическом тигле. Для этого канифоль расплавляется и постепенно в нее добавляются стальные опилки в соотношении 1:2. Все тщательно перемешивается до однородного состояния. Опилки в этом случае выступают как абразив.

Поверхность, которая подлежит ремонту, покрывается тонким слоем расплавленного флюса. Качество будущей пайки во многом зависит от тщательности данной процедуры. Таким образом, алюминий защищается от окисления.

Используемые в процессе пайки материалы выделяют токсичные вещества, поэтому все работы следует проводить под вытяжкой или в хорошо проветриваемом помещении. Идеально, если это возможно — на свежем воздухе.

Затем можно приступать к пайке. С помощью паяльника нужно захватить немного припоя и плавными круговыми движениями распределить его поверх флюса. Это следует делать аккуратно, внимательно следя за тем, чтобы припой равномерно распределялся по поверхности повреждения.

Как ведет себя в данном случае флюс? Железные опилки снимают оксиды, а канифоль блокирует доступ воздуха к алюминию, создавая все необходимые условия для контакта между металлами.

Этот способ подойдёт, когда необходимо решить задачу, как паять алюминиевый радиатор, если повреждений немного. Однако применить данный метод для ремонта обширных участков будет затруднительно, так как флюс быстро остывает.

Ремонт большой поверхности

Иногда возникает необходимость отремонтировать большие участки алюминиевой детали. Стандартные методы в домашних условиях оказываются неэффективными. Как же заделать алюминиевый радиатор в таких случаях?

Для починки больших поврежденных поверхностей можно использовать плавень, изготовленный вручную.

Перед ремонтом необходимо зачищать и обезжиривать участок. Алгоритм действий будет аналогичен подготовке поверхности при использовании железно-канифольного флюса.

Компоненты для плавня берутся в следующем процентном соотношении:

• хлорид калия — 56%;
• хлорид лития — 23%;
• поваренная соль — 75%;
• сульфат натрия — 4%;
• криолит — 10%.

Сырье для плавня помещается в ступку и тщательно измельчается до состояния порошка, затем пересыпается в тигель и перемешивается до однородного состояния, после чего аккуратно расплавляется.

Если полученные порошки предназначены для длительного хранения, их следует пересыпать в темные емкости с плотными крышками и хранить подальше от солнечных лучей и прочих источников тепла.

Как запаять радиатор с использованием плавня:

• поврежденный участок прогревается с помощью газовой горелки;
• на прогретую область наносится тонкий слой плавня;
• проделывается обработка при помощи оловянно-свинцового припоя с небольшой добавкой висмута.

Важно помнить о том, что нельзя слишком сильно прогревать участок повреждения с помощью газовой горелки, так как это может привести к его прожжению. Необходимо подобрать такой уровень горения газа, чтобы просто прогреть, а не выжигать алюминиевое изделие.

Если пользователь горелкой никогда не работал, он может не знать, как ее правильно зажигать. Иногда горелку включают на самых высоких оборотах сразу, что может привести к тому, что газ не успевает воспламениться и проветривается сквозь пламя зажигалки. Чтобы без проблем зажечь горелку, следует сначала снизить ее мощность.

Пайка алюминиевого радиатора

Существуют несколько основных способов соединения металлов, которые можно использовать для ремонта различных изделий. Одним из таких методов является пайка, она позволяет достаточно легко и доступно заделать трещины, дыры и сколы в разных частях конструкции. Радиаторы часто выходят из строя из-за небольших дефектов, вызванных потерей целостности корпуса. Учитывая сложность их конструкции и относительно небольшую толщину материала, заделывать дыры сваркой не всегда бывает удобно. В таких случаях пайка алюминиевого радиатора является наиболее подходящим способом.

Как и в случае со сваркой, алюминий сложен для спаивания, что приводит к множеству трудностей во время ремонта. Современные технологии направлены на решение данной проблемы. Разрабатываются новые типы припоев, продвинутое оборудование, специализированные флюсы и новые техники. Все это должны хорошо знать специалисты, занимающиеся пайкой.

Тем не менее, все необходимое можно провести и в домашних условиях, не прибегая к помощи профессионалов. Для этого важно иметь опыт работы с подобными материалами, так как начинающим может быть сложно достичь высококачественного результата.

Сложность пайки алюминия

Пайка алюминиевых радиаторов автомобилей не совсем легкая задача. Причиной этого являются трудности, вызванные свойствами спаивания данного металла. Рабочая температура относительно невысока, поэтому используются легкоплавкие припои. Это приводит к образованию соединения с недостаточной прочностью. Слабое воздействие температур мешает металлу проникать в основную структуру, тем самым ухудшая качество соединения.

Основная проблема пайки алюминия и его сплавов заключается в образовании оксидной пленки. В отличие от температуры плавления самого металла, пленка начинает плавиться только при температуре более 2000 градусов Цельсия. Таким образом, расплавить пленку в процессе пайки невозможно. Она создает сложности для получения качественного соединения. К тому же, пленка образуется очень быстро, даже после тщательной очистки, что требует применения дополнительных растворителей. Металл в расплавленном состоянии также имеет тенденцию к растеканию. Это касается и припоев с его содержанием, что затрудняет формирование валиков шва во время процесса ремонта.

Трудности пайки алюминиевых радиаторов

Пайка алюминиевого радиатора паяльником усложняется формой самого изделия. В зависимости от места поломки, оно может быть труднодоступным или иметь поверхность, предрасположенную к растеканию металла и так далее. Увеличивают сложность ситуации высокая активность металла, приводящая к образованию оксидов. При разогреве алюминия до нужной температуры очень трудно определить степень его прогрева, так как он почти не меняет цвет в процессе. Это может стать причиной перегрева основного металла.

Способы пайки алюминиевых радиаторов

Выделяют два основных типа пайки, которые применяются для работы с алюминиевыми радиаторами. Первый метод – использование паяльника, более доступный, но менее эффективный и удобный. Второй способ – газовая пайка, обеспечивающая более результативный результат, но такая техника дороже и не всегда доступна, так как требует наличие специального оборудования и высокой стоимости.