Флюс гель для пайки алюминия и способ его получения Российский патент 2017 года по МПК B23K35/363 B23K103/10 

Изобретение относится к флюсам для пайки алюминия и его сплавов низкотемпературными припоями.

Известен состав флюса 34А ТУ48-4-229-87 [1], содержащий, вес. %: хлористого калия 47-53; хлористого лития 29-35; фтористого натрия 9-11; хлористого цинка 6-10.

Недостаток известного флюса в том, что при длительном нагреве он растворяет алюминий, деформирует поверхность и требует тщательной промывки после пайки. Кроме того, использование порошкового флюса при пайке газовой горелкой сопровождается повышенным расходом из-за распыления порошка от струи горелки.

Целью данного изобретения является создание флюса, обладающего клейкостью для точечного нанесения на место пайки без распыления струей газа и защищенного от увлажнения на воздухе.

Поставленная цель решается тем, что флюс-гель представляет собой смесь флюса, связующего, отличающуюся тем, что флюс содержит, вес. %: хлористого магния 36-38; хлористого натрия 7-8; фтористого алюминия 3-5; фтористого калия 3-5; хлористого калия - остальное. В качестве связующего используется раствор полиизобутилметакрилата в растворителе уайт-спирит при следующем соотношении компонентов, мас. %: полиизобутилметакрилат 2-4; уайт-спирит 15-20.

При повышении или снижении содержания хлористого магния, хлористого натрия в отличие указанного повышается температура оплавления флюса выше температуры плавления припоя, сокращая длительность активации поверхности.

При повышении содержания полиизобутилметакрилата более указанного повышается вязкость флюс-геля, что затрудняет нанесение его на паяемую поверхность.

При снижении содержания полиизобутилметакрилата ниже указанного понижается вязкость флюс-геля, за счет чего при нанесении на паяемую поверхность растекается больше, чем место пайки, повышая расход припоя.

Флюс-гель для пайки алюминия, содержащий фтористый алюминий, фтористый калий, хлористый калий и связующее в виде 2-4%-ного раствора полиизобутилметакрилата в уайт-спирите, при следующем соотношении компонентов, мас. %: хлористого магния 36-38; хлористого натрия 7-8; фтористого алюминия 3-5; фтористого калия 3-5; хлористого калия – остальное, обладает достаточной клейкостью для нанесения на место пайки и не увлажняется на воздухе.

Известен и принят за прототип способ [3] приготовления флюса для пайки алюминия и его сплавов, включающий плавку смеси гидратированных солей при температуре 800°С, охлаждение и измельчение флюса.

Недостаток способа в том, что получают порошок, способный к распылению и увлажнению.

Способ приготовления предлагаемого флюс-геля отличается тем, что твердый плав измельчают в растворе полиизобутилметакрилата в растворителе уайт-спирит.

Указанные отличия позволяют получать коллоидный гель флюса, в котором частицы солевого плава покрыты пленкой смолы полиизобутилметакрилата, что защищает флюс от увлажнения на воздухе. Затраты на реагенты производства флюс-геля снижаются в 3 раза в сравнении с прототипом. Неожиданное влияние соотношения компонентов проявилось в том, что клейкий флюс-гель точечно наносят кистью на место пайки без распыления струей. Флюс-гель указанного состава применим при пайке алюминия или алюминиевых сплавов, например алюминиевых радиаторов.

Следующий пример поясняет изобретение более подробно.

Пример: Навески солей: 37 г хлорида магния, 48 г хлорида калия, 4 г фтористого алюминия, 4 г фтористого калия и 7 г хлорида натрия тщательно перемешивают.

Плавление солей ведут в графитовом тигле при температуре 770°С. Плав разливают на плоскую поверхность из нержавеющей стали. Температура плавления образующегося плава 450°С. Охлажденный плав измельчают в 25 г раствора 3% полиизобутилметакрилата в уайт-спирите, т.е. с расходом 25% к твердому флюсу. Получают однородный коллоидный флюс-гель.

Каплю флюс-геля наносят на место пайки нагретой алюминиевой пластины и продолжают нагревать газовой горелкой до расплавления флюса. Затем вводят взвешенный пруток припоя ЦАМ 8-3 в пламя горелки над местом растекания флюса до оплавления капли припоя и растекания по паяемой поверхности. Растекаемость припоя ЦАМ 8-3 на поверхность оплавленого флюса на алюминии составила 330 мм/г.

Для сравнения флюс 34А создает растекаемость этого припоя 100 мм/г.

Предложенный флюс обеспечивает повышение достаточное оплавление и растекания припоя при сниженных затратах на получение флюс-геля.

Источники информации

1. Справочник по пайке под ред. Петрунина И.Е., М. 2003 г, стр. 107.

2. Патент РФ №2455140. Способ приготовления флюса для пайки алюминия и его сплавов, B23K 35/362.

Изобретение может быть использовано для пайки алюминия и его сплавов. Флюс в виде геля содержит солевые компоненты и связующее в виде 2-4%-ного раствора полиизобутилметакрилата в уайт-спирите при следующем соотношении компонентов, мас. %: хлористый магний 36-38, хлористый натрий 7-8, фтористый алюминий 3-5, фтористый калий 3-5, хлористый калий – остальное. Предварительно смешанные солевые компоненты флюса расплавляют. После охлаждения полученного расплава осуществляют измельчение твердого флюса в связующем до получения коллоидного геля. Гелевая структура флюса обеспечивает его стойкость к увлажнению на воздухе, удобное точечное нанесение флюса и хорошую растекаемость припоя. 2 н.п. ф-лы, 1 пр.

1. Флюс-гель для пайки алюминия, содержащий фтористый алюминий, фтористый калий, хлористый калий и связующее в виде 2-4%-ного раствора полиизобутилметакрилата в уайт-спирите при следующем соотношении компонентов, мас.%: хлористый магний 36-38, хлористый натрий 7-8, фтористый алюминий 3-5, фтористый калий 3-5, хлористый калий остальное.

2. Способ изготовления флюса-геля для пайки алюминия по п. 1, включающий плавление предварительно смешанных солевых компонентов флюса, розлив полученного расплава и его охлаждение, после чего осуществляют измельчение полученного твердого флюса в связующем в виде 2-4%-ного раствора полиизобутилметакрилата в уайт-спирите до получения коллоидного геля, при этом в качестве солевых компонентов используют хлористый магний, хлористый натрий, фтористый алюминий, фтористый калий, хлористый калий.