Чернение металла востребовано в различных сферах производства, однако чаще всего используется для декоративных целей в ювелирном деле и различных ремеслах.
Оцинковка металла является наиболее простым и дешевым способом его защиты от образования ржавчины. Наиболее популярным является метод горячей оцинковки.
Из повседневного знакомства с изделиями из алюминия и его сплавов у нас может создаться неправильное представление, что алюминий подобно благородным металлам не склонен к окислению в обычной атмосфере. В действительности же металлический алюминий обладает большим сродством к кислороду и при соприкосновении с кислородом воздуха почти мгновенно окисляется с образованием на поверхности его пленки окисла.
Этот окисел отличается тем, что он покрывает поверхность металла тонким, но весьма плотным и прочным сплошным слоем, который почти полностью изолирует алюминий от дальнейшего соприкосновения с кислородом, в результате чего окисление металла прекращается. Таким образом, кажущаяся высокая коррозионная стойкость алюминия объясняется лишь стойкостью покрывающей его окисной пленки.
Окисная пленка Аl2О3, как и большинство других кислов, является инертной и очень плохо смачивается расплавленными металлами, поэтому при пайке эту пленку неебходимо предварительно удалить. Однако в отличие от окислов других металлов пленка Аl2О3 обладает высокой химической стойкостью и не уничтожается под воздействием обычных флюсов, а при удалении ее с поверхности металла механическим способом она немедленно возникает вновь. Вот почему пайка изделий из алюминия является сложной задачей, а технология пайки алюминия и его сплавов во многом отличается от методов паяния других металлов. В связи с этим мы остановимся на ней несколько подробнее.
При пайке алюминия легкоплавкими припоями основная задача заключается в первоначальном покрытии поверхности алюминия слоем припоя; дальнейшая пайка деталей, облуженных припоем, ничем не отличается от паяния других металлов и сплавов. Залуженные детали из алюминия могут быть спаяны не только друг с другом, но и с деталями из других металлов и сплавов.
В патентной литературе имеются сотни припоев, рекомендуемых для пайки алюминия; однако далеко не все из них нашли практическое применение. Паяние алюминия можно производить как легкоплавкими припоями на основе олова, цинка или кадмия, так и более тугоплавкими на основе алюминия. Легкоплавкие припои удобны тем, что позволяют осуществить пайку при более низких температурах (150—400°) и тем самым избежать значительного изменения первоначальных механических свойств алюминия.
Пайка легкоплавкими припоями осуществляется, как правило, с предварительным удалением окисной пленки механическим способом или при помощи ультразвука. Соединения из алюминия, паянные легкоплавкими припоями, особенно сплавами олова и кадмия, образуют коррозионно не стойкую пару и плохо сопротивляются коррозионным разрушениям; несколько лучше ведут себя припои, содержащие цинк.
Наиболее надежны более тугоплавкие припои на алюминиевой основе, содержащие кремний, цинк и медь. Простейшим из них является сплав алюминия с кремнием (силумин) эвтектического состава (11,7% Si), плавящийся при 577°; еще более надежные результаты дает более легкоплавкий сплав алюминия с 6% Si и 28% Сu (припой 34А).
Для снятия стойкой окисной пленки Аl2О3 применяются особо активные флюсы; наиболее широкое применение при пайке алюминия припоями на алюминиевой основе имеют флюсы, известные под индексами 34А и НИТИ-18 (Ф-380). При употреблении флюса 34А следует иметь в виду, что он вызывает сильную коррозию алюминия, поэтому после пайки остатки флюса должны быть тщательно удалены. С этой целью паяное изделие подвергается следующей специальной обработке:
1) промывка щетками в горячей воде (70—80°) в течение 15—20 мин.;
2) промывка в холодной проточной воде в течение 20—30 мин.;
3) обработка в водном растворе хромового ангидрида;
4) промывка в холодной воде;
5) сушка при температуре 80—120° в течение 20— 30 мин.
Паяние изделий из алюминия и сплавов на его основе было известно еще в конце прошлого столетия, однако более или менее надежные способы пайки появились лишь в последнее время. Для паяния изделий из алюминия и сплавов на его основе применимы лишь те методы, при которых пленка окислов, покрывающая изделие, разрушается непосредственно в момент пайки. В соответствии с этим известны три группы методов пайки алюминия и алюминиевых сплавов:
1) паяние с механическим разрушением окисной пленки;
2) паяние с разрушением пленки окислов при помощи ультразвуковых колебаний;
3) паяние с химическим разрушением окисной пленки.
Пользуясь припоем 34А и флюсом 34А, можно паять не только алюминий, но и некоторые его сплавы. Легче всего поддаются пайке сплавы АМц и авиаль, труднее — дуралюмин, АК4, В95 и литейные сплавы, имеющие более низкую температуру плавления. Паять дуралюмин и сплав В95 припоем 34А можно только при изготовлении мелких деталей и с большой осторожностью, чтобы избежать пережога или расплавления металла в процессе пайки.
Вследствие значительного нагрева при пайке, дуралюмин и сплав В95 переходят в отожженное состояние с потерей не менее 30% прочности материала в зоне пайки, а в случае пережога материала его прочность уменьшается больше чем вдвое. Учитывая сказанное, а также возможность коробления металла при нагреве, пайку горелкой крупногабаритных и нагруженных деталей из дуралюмина или из сплава В95 рекомендовать не следует. Пайку мелких деталей из дуралюмина также целесообразнее и безопаснее производить не горелкой, а в печи, где можно точнее регулировать температуру пайки и благодаря этому избежать пережога и коробления деталей.
Часто во время осуществления сварки или пайки металлов и их сплавов возникают неожиданные проблемы. О многих из них мы и поговорим в разделе «вопросы и
ответы»
Эмалирование металлов – технология, которая позволяет наносить на поверхность изделий из стали специальный защитный слой, отличающийся великолепными эстетическими
свойствами.
Из повседневного знакомства с изделиями из алюминия и его сплавов у нас может создаться неправильное представление, что алюминий подобно благородным металлам не склонен к окислению в обычной атмосфере. В действительности же металлический алюминий обладает большим сродством к кислороду и при соприкосновении с кислородом воздуха почти мгновенно окисляется с образованием на поверхности его пленки окисла.
