Химическая подготовка поверхности алюминия под пайку/сварку

[Georgii]

Всем доброго вечера! Возник такой вопрос. При подготовке поверхности алюминия под пайку/сварку сначала используют NaOH, для удаления оксидной плёнки, а затем используют HNO3 для осветления. После осветления образуется опять оксидная плёнка.

Вот Вопрос: зачем проводить осветление перед сваркой/пайкой, если образуется оксидный слой. который мы сначала удаляли? Образуется более тонкая или пористая плёнка? гуглил, но чёткого ответа не нашёл. К тому-же в некоторых источниках указано, что HNO3 используют для удаления продуктво после обработки NaOH. 

 

P.S. я знаю, что после удаления оксидного слоя новый слой образуется сразу

 

Всем заранее спасибо за помощь!

 

[Георгий 11]

@Georgii,а щетка с борфрезами не помогает или вы хотите именно химией очищать?

[selco]

Вот Вопрос: зачем проводить осветление перед сваркой/пайкой, если образуется оксидный слой. который мы сначала удаляли? Образуется более тонкая или пористая плёнка? гуглил, но чёткого ответа не нашёл. К тому-же в некоторых источниках указано, что HNO3 используют для удаления продуктво после обработки NaOH. 

 

Пленка образуется моментально , иначе бы после травления можно было бы варить DC током (постоянным прямой полярности) . 

Ну и травят для того чтобы оксидная пленка после травления была минимальной , так как оксидная пленка содержит влагу и влага поставщик водорода , который главный виновник пор , ну и если пленка тонка и еще не окрепла то AC дуга (переменный ток) расправится с нею гораздо быстрее и легче , да и баланс можно поставить максимально в пользу минуса.  

Осветление для удаления шлама (который тоже помешает сварке) и дюраль вся покрывается чернотой , АМГ в основном торцы , АМЦ практически не чернеет , но если есть раствор то можно да и нужно опустить и его на пару сек.  АК темнеет но не до черноты но для него нужен другой состав осветления .

http://chem21.info/info/1785005/

 

У меня для осветления универсальный состав, который я к сожалению не знаю мешали химики еще во времена СССР и он до сих пор рабочий. 

https://www.youtube.com/watch?v=k_XIdAkbQVo

Изменено 19 июня, 2018 пользователем selco

[Georgii]

@Georgii,а щетка с борфрезами не помогает или вы хотите именно химией очищать?

 

тоже думали об этом, но нам надо для научных целей, а химическая подготовка даст более равномерное удаление слоя по всей поверхности.

 

 

Пленка образуется моментально , иначе бы после травления можно было бы варить DC током (постоянным прямой полярности) . 

Ну и травят для того чтобы оксидная пленка после травления была минимальной , так как оксидная пленка содержит влагу и влага поставщик водорода , который главный виновник пор , ну и если пленка тонка и еще не окрепла то AC дуга (переменный ток) расправится с нею гораздо быстрее и легче , да и баланс можно поставить максимально в пользу минуса.  

Осветление для удаления шлама (который тоже помешает сварке) и дюраль вся покрывается чернотой , АМГ в основном торцы , АМЦ практически не чернеет , но если есть раствор то можно да и нужно опустить и его на пару сек.  АК темнеет но не до черноты но для него нужен другой состав осветления .

http://chem21.info/info/1785005/

http://websvarka.ru/talk/public/style_images/master/attachicon.gifP1150249.JPG http://websvarka.ru/talk/public/style_images/master/attachicon.gifP1150248.JPG

У меня для осветления универсальный состав, который я к сожалению не знаю мешали химики еще во времена СССР и он до сих пор рабочий. 

https://www.youtube.com/watch?v=k_XIdAkbQVo

 

 

Премного благодарен за подробный ответ!

Мы паяем вневакуумным электронным лучем. Нам для научных исследований надо. чтобы пробы были подготовлены все одинаково и достаточно равномерно (это почему мы отказались от мех обработки). К тому-же мы ещё и без флюса должны паять,

 

Есть такое предположение: после осветления образуется более тонкая оксидная плёнка и она тормозит дальнейший её рост. А если без осветления, то образовавшаяся плёнка будет расти быстрее. Кто-нибудь может опровергнуть или подтвердить это предположение?

Изменено 20 июня, 2018 пользователем Kondor416

[Kondor416]

Премного благодарен за подробный ответ!

Мы паяем вневакуумным электронным лучем. Нам для научных исследований надо. чтобы пробы были подготовлены все одинаково и достаточно равномерно (это почему мы отказались от мех обработки). К тому-же мы ещё и без флюса должны паять,

Не отвечайте ему, пока тему не создаст с описанием этой технологии с реальными фото)))

А с Вас тема по пайке вневакуумным электронным лучем подробная. А то все как за инфой, так сюда, а как информацией делиться, так некогда.

[copich]

 

 

химическая подготовка даст более равномерное удаление слоя по всей поверхности.

это с чего? 

Химическое травление делают в сложных конструкциях. Но механическая обработка даже после травления предпочтительнее. Шабером кромки обрабатывают и кромку перед сваркой.

Почему? Ответ прост.   

 

 

А с Вас тема по пайке вневакуумным электронным лучем подробная.

согласен. Хотелось бы на это посмотреть! А источник энергии на орбите и преобразует солнечную энергию. Источник излучения с орбиты попадает с микронной точностью. поэтому не нужна вакуумная камера!   

[Georgii]

это с чего? 

Химическое травление делают в сложных конструкциях. Но механическая обработка даже после травления предпочтительнее. Шабером кромки обрабатывают и кромку перед сваркой.

Почему? Ответ прост.   

 

 

согласен. Хотелось бы на это посмотреть! А источник энергии на орбите и преобразует солнечную энергию. Источник излучения с орбиты попадает с микронной точностью. поэтому не нужна вакуумная камера!   

 

По логике, во время хим обработки (при полном помещении детали в ёмкость) то реагировать будет вся поверзность практическиодновременно. Поэтому и был выбран химический способ подготовки.

 

На счёт темы вневакуумной электроннолучевой пайки:

изучаем процесс пайки с помощью NVEB(non-vacuum electron beam) без флюса. Информация по установке есть здесь, но она на немецком. Если подробней, то максимальная мощность источника 24,5 кВт (ускоряющеее напряжение 175кВ, макс. ток луча 140 мА). Если ещё немного подробней, то тонкиие листы алюминия можем варить со скоростью 20м/мин. Информации очень много, чтобы всё в одном сообщении описать. Может есть конкретные вопросы?

[валера1963]

@Georgii,не знаю ваши тебования, вот рекомендация из 70-х. 

[Kondor416]

 

 

Информации очень много, чтобы всё в одном сообщении описать. Может есть конкретные вопросы?

 

тему с описанием этой технологии с реальными фото)))

 

[валера1963]

@Kondor416,интересуетесь?   

[Georgii]

@Georgii,не знаю ваши тебования, вот рекомендация из 70-х. 

Спасибо за овтет, но в шапке я писал про этот метод. Вопрос был в том, зачем проводится осветление алюминия, если из-за него образуется оксидная плёнка (которая всё-равно образуется после травления в NaOH). Если единственная причина это удаление продуктов после травления, то мой вопрос отпадает. 

 

 

@Kondor416,интересуетесь?   

 

 

Это электроннолучевая сварка в вакууме, а у меня вневакуумная электроннолучевая сварка

 А если есть ещё как-либо причина (оксидный слой после осветления достаточно тонкий и не даёт пленки расти быстро на воздухе), то вопрос остается.

 

 

 

Опять же, много писать) Интересует от вывода пучка в атмосферу и до готового шва или только как выглядит установка и получаемые швы?)

[Kondor416]

 

 

Интересует от вывода пучка в атмосферу и до готового шва или только как выглядит установка и получаемые швы?)

Кратко, отдельной темой:

1. Такой то метод.

2. Такая то установка(фото)

3. Свариваемые, спаиваемые материалы такие то.

4. Фото швов/пайки.

 

Эпилог.

[copich]

 

 

или только как выглядит установка и получаемые швы?)

с видео хотя бы или это засекречено? Несколько разных сайтов, несколько статей но все идентичные. Данных нет. А то что применяется в автомобилестроении ... На заборах много чего написано, но не все правда   

[selco]

с видео хотя бы или это засекречено? Несколько разных сайтов, несколько статей но все идентичные. Данных нет. А то что применяется в автомобилестроении ... На заборах много чего написано, но не все правда

Ну да примерно так и есть и они только в начале пути .

В вакууме да варят давно и наши даже были в переди планеты всей . Впрочем я думаю можно и без вакуума ну например под защитой аргона и электронный луч "убьет" оксидную пленку так как мощность большая и сфокусированная на  единицу площади приходится , вот лазер и он хуже фокусируется но пленку "убивает" то есть пленка просто испаряется до того как начал плавится металл. 

В прочем есть ультра звуковые паяльники и они с легкостью убивают пленку и думаю придет время и додумаются (я уже думаю  ) совместить ультразвук с ТИГ дугой , лазером или электронным лучом.  

 

https://www.youtube.com/watch?v=8W0HsISlXQU

 

 

https://www.youtube.com/watch?v=1WHA9xQ5Yd4

 

Georgii  , а вообще вам сюды и они знают про электронный луч больше чем немцы 

http://www.el-mech.ru/products/svarka/svarka_59.html

Изменено 20 июня, 2018 пользователем selco

[Kondor416]

Нет, ну если это коммтайна и в разработке тогда понятно, не надо тему. Я думал это уже на потоке поставленно.

[selco]

 

 

Нет, ну если это коммтайна и в разработке тогда понятно, не надо тему. Я думал это уже на потоке поставленно.

На Чипе несколько лет назад выложили сайт немцев кои утверждали что разработали способ сварки алюминия на прямой полярности (минус) , и пользуют его. Но на самом деле не чего нового , гелий и это мы без их знали. 

[Georgii]

с видео хотя бы или это засекречено? Несколько разных сайтов, несколько статей но все идентичные. Данных нет. А то что применяется в автомобилестроении ... На заборах много чего написано, но не все правда    

Если говорить про процесс пайки, то пока не могу показывать видео. А что касается других процессов, таких как сварка, резка, аддитивка, термообработка, то могу одно видео выложить. Вот только честно признаеюсь. к своему стыду. но я не нашёл как здесь можно загружать видео и не смог найти раздел FAQ. Подскажите пожалуйст как это сделать?

 

Ну да примерно так и есть и они только в начале пути .

В вакууме да варят давно и наши даже были в переди планеты всей . Впрочем я думаю можно и без вакуума ну например под защитой аргона и электронный луч "убьет" оксидную пленку так как мощность большая и сфокусированная на  единицу площади приходится , вот лазер и он хуже фокусируется но пленку "убивает" то есть пленка просто испаряется до того как начал плавится металл. 

В прочем есть ультра звуковые паяльники и они с легкостью убивают пленку и думаю придет время и додумаются (я уже думаю  ) совместить ультразвук с ТИГ дугой , лазером или электронным лучом.  

 

https://www.youtube.com/watch?v=8W0HsISlXQU

 

 

https://www.youtube.com/watch?v=1WHA9xQ5Yd4

 

Georgii  , а вообще вам сюды и они знают про электронный луч больше чем немцы 

http://www.el-mech.ru/products/svarka/svarka_59.html

Спасибо за информацию, надо будет с ними как-нибудь связаться. Вообще мы очень давно с Томском сотрудничаем, там чоень хорошие специалисты по вневаккуумной электроннолучевой технике. 

 

Плёнку можно ещё пробивать за щёт эффекта катодной очистки дуги при dc+ подключении.

с видео хотя бы или это засекречено? Несколько разных сайтов, несколько статей но все идентичные. Данных нет. А то что применяется в автомобилестроении ... На заборах много чего написано, но не все правда    

Если говорить про процесс пайки, то пока не могу показывать видео. А что касается других процессов, таких как сварка, резка, аддитивка, термообработка, то могу одно видео выложить. Вот только честно признаеюсь. к своему стыду. но я не нашёл как здесь можно загружать видео и не смог найти раздел FAQ. Подскажите пожалуйст как это сделать?

 

[copich]

На Чипе несколько лет назад выложили сайт немцев кои утверждали что разработали способ сварки алюминия на прямой полярности (минус) , и пользуют его. Но на самом деле не чего нового , гелий и это мы без их знали. 

А вот тут не соглашусь  Гелий не нужен. Гелий хорошо и даст результат для ТИГ но дорого и для гражданки не сильно применимо, т.к. гелий сам дорогой да расход большой и еще горелка нужна мощная и охлаждать сильно надо. На прямой полярности плазмой хорошо алюминий варится и мы такой варили за один проход без разделки кромок 20мм. Завод говорит, что и 25мм можно и это без подогрева! Лично я не успел в этом поучаствовать. 

А так да, новое - это хорошо забыто старое.  

 

 

Если говорить про процесс пайки, то пока не могу показывать видео. А что касается других процессов, таких как сварка, резка, аддитивка, термообработка, то могу одно видео выложить. Вот только честно признаеюсь. к своему стыду. но я не нашёл как здесь можно загружать видео и не смог найти раздел FAQ. Подскажите пожалуйст как это сделать?  

Видео через ютуб как ссылка вставляется и все получается.

 

Пайка ... честно говоря, пайка как и сварке, не сильно различимы. И аддитивные технологии все показывают, кому не лень. Но нет реального использования. Я знаю один проект, засекреченный, там это дело пошло. Т.е. анализ полученного изделия удовлетворительного качества получается и пор нет и пластичность детали и ... В общем все хорошо. И это только пока одним методом доступно и только одна компания это сделала. А лазером и т.п. много кто предлагает, но структура метала оставляет желать лучшего.

 

Пайка ..... Ну тут все просто - припой нужен соответствующий. Есть и свои подвохи и нюансы, но это уже дело технологий. Как пайка оцинкованных кузовов автомобилей припоем CuSi3 лазерным лучем. Но это реально работает и относительно дешево.    

[selco]

Гелий не нужен. Гелий хорошо и даст результат для ТИГ но дорого и для гражданки не сильно применимо, т.к. гелий сам дорогой да расход большой и еще горелка нужна мощная и охлаждать сильно надо. На прямой полярности плазмой хорошо алюминий варится и мы такой варили за один проход без разделки кромок 20мм. Завод говорит, что и 25мм можно и это без подогрева! Лично я не успел в этом поучаствовать.  А так да, новое - это хорошо забыто старое.  

Игорь , плазма есть плазма но с гелием все равно лучше будет , но гелий плохо действует на саму дугу и напряжение подпрыгивает в два три раза и по сему смесь аргон+гелий будет оптимально по качеству и цене.

Ну и теперь и мы уже говорили об этом про плазму , и вот море забугорных видео пересмотрел и искал плазмо - дугу в виде иглы но так и не нашел и плазма у них размазана и тиг дуга бывает намного фокусирование , а вот горелка СССР давала дугу в виде иглы ,  которая без труда испаряла пленку на АЛ.

и это не оспоримое преимущество так как мощь на единицу площади возрастает многократно и она способна испарить пленку оксида алюминия. 

Вот я даже тиг дугой на прямой полярности испарял оксид , но дуга супер короткая в районе 0,3мм и присадку в такой зазор не подать .

 . 

Изменено 21 июня, 2018 пользователем selco

[Ganimed]

Оксидная пленка образующаяся при нормальной темперературе очень пористая и со временем набирает в себя как губка всякую срань из окружающей среды. Смысл травления убрать это болото перед сваркой с поверхности дальнейшим отбеливанием. Вновь образованная пленка чистая и не мешает процессу сварки

Вместо травления куда более эффективна процедура обратная анодированию если габариты детали позволяют

[copich]

 

 

Вместо травления куда более эффективна процедура

да о каких процедурах мы тут говорим?! Я когда показываю некоторым "товарищам" , так у них удивление, что обезжиривать надо! А еще круглее глаза, когда слышать про обдирание щеткой или шабером. Черную сталь приносят с краской и ржавчиной ... О чем тут говорим? 

 

@selco, Валерий, ну что мне сказать по острую дугу?! Да не чего. Жду в демозале, поиграемся. Мне ни кто ни чего не говорит и самому приходится пробовать и экспериментировать.

Я про что! На заводах, кто обладал бы знанием плазмы нет людей. В живых таких не встречал у кого есть технология. Из моих экспериментов: игла получается и конечно она есть но она в дежурной дуге. А вот в процессе сварки дуга приобретает размер ограниченный в зависимости от тока и прочего, есть некоторые моменты. Так вот игла на кончике ... ну если только оплавить поверхность или подогреть скорее. А вот если надо проплавить, но иглой уже не получается работать.

А насчет испарить окисел ... Ну так на прямой полярности плазматрон имеет выходное отверстие 5 и более миллиметров! Так о какой тут игле может вестись речь? Главное что дуга приобретает ЧЕТКИЙ столб нагретого газа (плазмы), который и бьет внутрь. Конечно жирнее чем лазер или электронный луч. Так вот окисел и разлетается. И вполне уверенно.

НО!!! Если перегреваешь материал, то он начинает закипать и тут появляются водородные пузырьки ... В общем относительно не просто это все.

 

НО!!!!! Как сказал, совсем недавно, один из клиентов, плазма недооценённая технология.  

Ее мало кто знает и хочет изучать. Но то что я могу с помощью плазменной дуги ... я не смогу повторить ни в ТИГ ни в МИГ. И это мне очень нравится. И гелий не нужен вовсе! Т.е. может он и даст плюс и большой, например больше 20мм без разделки пройти, но те задачи которые мы решили, гелий только удорожание внес бы в технологический процесс.

 

Так вот конечно масло не поверхности не допустимо и травление в некоторых случаях даже мешает, чем помогает. Но когда алюминий с коррозией на поверхности (белый налет от химических реагентов), то тут конечно нужно травить. Во всех остальных случаях для плазмы травление ни есть необходимость. Даже наоборот мешается и сама поверхность алюминия варится лучше когда просто обезжирил.   

[Ganimed]

Я себе сделал кисть с латунным пустотелым корпусом куда наливается электролит для локальной гальванической обработки. Подключаемся к самому аппарату.

Два раза провел, протер тряпкой чистой с этилацетатом и в бой.

Годится даже для чернухи. Отваривается и краска и ржавчина до голого металла

Изменено 22 июня, 2018 пользователем Ganimed

[copich]

Я себе сделал кисть с латунным пустотелым корпусом куда наливается электролит для локальной гальванической обработки. Подключаемся к самому аппарату.

Два раза провел, протер тряпкой чистой с этилацетатом и в бой.

Годится даже для чернухи. Отваривается и краска и ржавчина до голого металла

фото, видео есть? Любопытно глянуть! 

[chiefset]

А вот что подумал, пока не испытывал и глубоко не влезал в изучение теории.

Если алюминий обработать раствором смеси серной кислоты и медного купороса. Оба вещества растворимые. Может быть иные растворы и не меди, а иного металла, более эл.положительного и праве от водорода в ряду.

Кислота травит окисел алюминия, а медь замещается "освобожденным" алюминием с поверхности о оседает. Меднение. Сама медь в кислоте не растворяется (согласно элементарной химии).

Чисто раствором медного купороса наверное не получится - ибо тут прочная пленка и не реакция замещения.

Подобрать пропорции...

Что успел вычитать о недостатках. Разное температурное расширение меди и алюминия, что приводит к разрушению пленки. Поэтому толсто меднить не нужно, главное создать медное покрытие, защищающее алюминий от кислорода. затем при пайке он или растворится в олове (смотря какой припой), или сойдет пол припоем и в соединение вступит уже неокисленный алюминий.

В Ютубе конечно есть ролики принудительного меднения перед пайкой, но так как о таком способе не пишется - наверное есть какие-то проблемы?

[круазик]

 

 

Кислота травит окисел алюминия, а медь замещается "освобожденным" алюминием с поверхности о оседает. Меднение. Сама медь в кислоте не растворяется (согласно элементарной химии).

Недочитал.

 

главное создать медное покрытие, защищающее алюминий от кислорода. затем при пайке он или растворится в олове (смотря какой припой), или сойдет пол припоем и в соединение вступит уже неокисленный алюминий.

Под "чернение" подходит.