Припой для алюминия
- от объёма, заполните заявку
Пайка алюминия — одна из наиболее сложных задач в практике соединения металлов. Оксидная плёнка Al₂O₃ (Tпл ≈ 2050 °C) мгновенно образуется на зачищенной поверхности и препятствует смачиванию припоем. Для надёжного соединения нужно одновременно решить три задачи: разрушить оксидный слой, обеспечить смачивание расплавом припоя и подобрать состав, совместимый с алюминием.
Этот справочник объединяет два раздела. Часть I — российские и специальные припои для алюминия: от мягких (оловянно-цинковых) до твёрдых (силуминовых и Al-Cu-Si). Часть II — международная классификация высокотемпературных алюминиевых припоев серии BAlSi (AWS), EN, ISO и сварочных проволок ER с верифицированной таблицей соответствий.
Почему алюминий сложно паять
| Фактор | Влияние на пайку |
|---|---|
| Оксидная плёнка Al₂O₃ | Химически стойкая, тугоплавкая (≈ 2050 °C). Не растворяется канифольными флюсами. Требует активных флюсов или механического разрушения под слоем расплава. |
| Высокая теплопроводность | Алюминий быстро отводит тепло от зоны пайки → нужен мощный источник нагрева или предварительный подогрев. |
| Большой КТР | При остывании возникают внутренние напряжения в шве, возможно растрескивание. |
| Низкая совместимость с Sn/Pb | Алюминий плохо растворяется в оловянно-свинцовых системах → низкая прочность и коррозионная стойкость соединений ПОС. |
| Узкий ΔT (припой — основной металл) | При высокотемпературной пайке риск оплавления основного металла, особенно тонкостенных деталей. |
Классификация припоев для алюминия
Низкотемпературные (мягкие) — Tпл до 300 °C. Основа: Sn, Zn, Cd. Прочность 16–70 МПа. Удобны для работы паяльником, не перегревают деталь. Соединения требуют защиты от коррозии.
Высокотемпературные (твёрдые) — Tпл 400–600 °C. Основа: Al с добавками Si, Cu, Zn, Ge. Прочность 80–190 МПа. Соединения близки по коррозионной стойкости к основному металлу. Применяются в теплообменниках, авиации, трубных системах.
Оловянно-цинковые припои
П250А (ПОЦ-80)
Состав: Sn ≈ 80 %, Zn ≈ 20 %, Cu ≤ 0,15 %. Tликвидус ≈ 250 °C, рекомендуемая T пайки ≈ 300 °C. Применяется для лужения и пайки погружением алюминиевых проводов с наконечниками. Хорошая жидкотекучесть, удовлетворительная коррозионная стойкость в нормальных условиях.
ЦОП-40
Обратное соотношение: Sn ≈ 60 %, Zn ≈ 40 %. Повышенное содержание цинка улучшает прочность и коррозионную стойкость, но увеличивает температуру плавления и снижает жидкотекучесть. Для деталей с требованиями к повышенной прочности.
Кадмийсодержащие припои
АВИА-1 (ПОЦ-55)
Состав: Sn ≈ 55 %, Zn ≈ 25 %, Cd ≈ 20 %. Tсолидус ≈ 163 °C, Tликвидус ≈ 200 °C. Узкий интервал кристаллизации исключает перегрев. Пригоден для пайки паяльником. Применяется для токоведущих и тонкостенных деталей из Al.
П300А
Двухкомпонентный Zn-Cd припой. T начала кристаллизации ≈ 270 °C, полного расплавления ≈ 310 °C. Ограниченное применение — только в промышленных условиях.
Высокотемпературные (твёрдые) припои
Припой 34А (Al–Cu–Si)
Эвтектический сплав системы Al–CuAl₂–Si. Один из наиболее распространённых твёрдых припоев для алюминия в России.
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Состав | Al ≈ 66 %, Cu ≈ 28 %, Si ≈ 6 % |
| Стандарт | ТУ 1-92-46-76 |
| Tсолидус | 525 °C |
| T пайки рекомендуемая | 530–550 °C |
| Предел прочности при срезе | 80–110 МПа |
Применяется для газопламенной пайки, в вакуумных печах и погружением в расплав. Паяет чистый Al, сплавы Al–Al, Al–Cu. Не рекомендуется для дюралюминов Д1 и Д16 — их Tсолидус близка к рабочей T припоя. Обязательно применение флюса Ф-34А.
П590А (Al–Cu–Si с пониженным Cu)
Состав: ≈ 10 % Cu, ≈ 1 % Si, остальное Al. Tпл ≈ 590 °C. Меньшая эрозионная активность, чем у 34А — важно при пайке тонкостенных конструкций.
П575А (Al–Zn)
Алюминиево-цинковый припой, Tпл ≈ 575 °C. Повышенная коррозионная стойкость при использовании цинка высокой чистоты. Применяется для конструкций в тропическом и влажном климате.
Силумины (Al–Si)
Эвтектика Al–11,7 % Si (Tпл 577 °C) — наиболее распространённая основа твёрдых припоев. Хорошие литейные свойства, наилучшая среди алюминиевых припоев коррозионная стойкость. Недостаток — голубовато-серый цвет шва. Литейный сплав АК12 (ГОСТ 1583, Si 10–13 %) используется как припой для газопламенной пайки и является ближайшим российским аналогом международного BAlSi-4 (AA 4047).
Германийсодержащие припои
Добавка Ge снижает Tпл эвтектики до 420–500 °C (системы Al–Si–Ge). Существенный недостаток — низкая пластичность: при содержании Ge > 13–14 % припой не поддаётся прокатке. Припой В-62 — пример такого состава. Применяется ограниченно.
Роль флюса при пайке алюминия
Без активного флюса пайка алюминия практически невозможна — обычные канифольные составы не разрушают Al₂O₃. Для алюминия применяют: Ф-64, Ф-59А, Ф-61А, Ф-34А (для припоя 34А), Ф-380. Задачи флюса: разрушение оксида, защита от повторного окисления, улучшение смачиваемости. После пайки остатки активных флюсов обязательно удаляют.
Формы поставки
| Форма | Применение |
|---|---|
| Пруток | Газопламенная пайка, ручная подача |
| Проволока | Пайка паяльником, механизированная подача |
| Чушка | Пайка погружением, заливка ванн |
| Порошок | Паяльные пасты, дозированное нанесение |
| Фольга (лента) | Закладная пайка — фольга в зазоре между деталями |
| Паста | Дозированное нанесение, пайка в печи |
Сводная таблица российских и специальных припоев для алюминия
| Марка | Система | Tликвидус, °C | Группа | Назначение |
|---|---|---|---|---|
| АВИА-1 (ПОЦ-55) | Sn–Zn–Cd | 200 | Мягкий | Токоведущие, тонкостенные детали из Al |
| П250А (ПОЦ-80) | Sn–Zn–Cu | 250 | Мягкий | Лужение и пайка Al-проводов |
| П300А | Zn–Cd | ~310 | Мягкий | Массивные Al-детали, статичные соединения |
| ЦОП-40 | Sn–Zn | ~340 | Мягкий | Пайка Al с повышенными требованиями к прочности |
| В-62 | Al–Si–Ge | 420–500 | Твёрдый | Ограниченное применение (хрупкий) |
| 34А | Al–Cu–Si | 525 | Твёрдый | Газопламенная, печная пайка Al и Al–Cu |
| П575А | Al–Zn | ~575 | Твёрдый | Конструкции в условиях влажного климата |
| Силумин (АК12) | Al–Si (11–13 %) | 577–585 | Твёрдый | Теплообменники, испарители, конденсаторы |
| П590А | Al–Cu–Si | ~590 | Твёрдый | Тонкостенные Al-конструкции |
Критерии выбора припоя для алюминия
Температурный режим. Тонкостенные, термочувствительные детали → мягкие припои (П250А, АВИА-1). Массивные ответственные конструкции → твёрдые (34А, силумины, П575А).
Коррозионная стойкость. Влажный/агрессивный климат → Al-Zn (П575А) или Al-Si (силумины). Оловянно-свинцовые соединения требуют защитного покрытия.
Способ пайки. Ручная газопламенная → прутки 34А. Лужение проводов → чушки/прутки П250А. Печная → фольга/паста.
Марка паяемого сплава. Дюралюмины Д1, Д16 имеют Tсолидус, близкую к рабочей T припоя 34А → предпочтительны мягкие припои.
Безопасность. Cd-содержащие (АВИА-1, П300А) токсичны — только с вытяжкой. Pb-содержащие ограничены RoHS. Для пищевого оборудования — бескадмиевые и бессвинцовые составы.
Высокотемпературные алюминиевые припои на основе системы Al-Si стандартизированы на международном уровне. Один и тот же сплав может обозначаться как BAlSi-4 (AWS), Al 112 (ISO), AL 104 (EN 1044), ER4047 (проволока) или АК12 (российский литейный аналог). Ниже — верифицированный справочник перевода марок.
Системы обозначения алюминиевых припоев
AWS A5.8 — BAlSi (припои для пайки)
Стандарт AWS A5.8/A5.8M:2019. Код BAlSi: B=Braze, Al=Aluminium, Si=Silicon. Номер после дефиса — порядковый (не связан с % Si). Действующие классификации: BAlSi-2, -3, -4, -5, -7, -9, -11.
AWS A5.10 — ER (сварочная проволока)
Стандарт AWS A5.10/A5.10M (ISO 18273). ER = Electrode/Rod. Четырёхзначный номер = марка AA. Пример: ER4043 = проволока из сплава AA 4043. Стандарты A5.8 и A5.10 — разные документы.
ISO 17672 (ранее EN 1044)
Два варианта обозначения: короткий код (Al 112) и развёрнутый по ISO 3677 (B-Al88Si-575/585). EN 1044 заменён на EN ISO 17672, но старые коды (AL 102, AL 103, AL 104) встречаются в каталогах.
ГОСТ 7871-75 — сварочная проволока
СвАК5 (Si 4,5–6,0 %) ≈ ER4043. СвАК10 (Si 9,0–10,5 %) ≈ BAlSi-5/4045. Проволока СвАК10 выпускается только прессованной.
Расшифровка обозначений
BAlSi — что это?
B = Brazing, Al = Aluminium, Si = Silicon. Номер порядковый. В текущей редакции AWS A5.8:2019 — семь классификаций (2, 3, 4, 5, 7, 9, 11). Номера 1, 6, 8, 10 не используются.
EN AB / EN AW
EN AW (Wrought) — деформируемые сплавы по EN 573-3 (EN AW-4047 = AlSi12). Коды EN 1044 (AL 102–AL 415) заменены на ISO 17672, но встречаются в старой документации.
ISO — коды классов
Короткий: Al 112. Развёрнутый: B-Al88Si-575/585. Подгруппы: Al 1xx = Al-Si, Al 2xx = Al-Si-Cu, Al 3xx = Al-Si-Mg, Al 4xx = Al-Si-Zn.
AA 4xxx — универсальный ключ
Пример цепочки: AA 4047 → UNS A94047 → BAlSi-4 → ISO Al 112 → EN AW-4047 → ER4047.
Четыре группы Al-Si припоев
Al-Si (Al 105–Al 112) — бинарные припои. Эвтектика Al-12,6%Si (577 °C) → минимальный интервал плавления. AA 4047 — для газопламенной/индукционной пайки; 4343, 4045 — плакировка листов для CAB.
Al-Si-Cu (Al 210) — Cu снижает Tликвидус до ~520 °C. BAlSi-3 (AA 4145, AlSi10Cu4). Все виды пайки + сварка 2xxx.
Al-Si-Mg (Al 310–Al 319) — вакуумная пайка. Mg = геттер (испаряется в вакууме, разрушает оксид). BAlSi-7 (4004), BAlSi-9 (4147), BAlSi-11 (4104+Bi), 4046.
Al-Si-Zn (Al 410–Al 415) — Zn = жертвенный анод. Описаны в ISO 17672, нет BAlSi-классификации.
Большая таблица соответствий
Данные верифицированы по ISO 17672:2016, AWS A5.8:2019, ASM Handbook Vol. 2B.
| AWS A5.8 (BAlSi) |
AA / UNS | ISO 17672 | ISO 3677 (B-Al…) |
EN 1044 | EN AW / хим. |
ER (A5.10) |
Si,% | Cu,% | Mg,% | Другое | Tсол,°C | Tлик,°C | Применение |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Al-Si — алюминий-кремниевые | |||||||||||||
| — | 4043/A94043 | Al 105 | B-Al95Si-575/630 | — | EN AW-4043 AlSi5(A) |
ER4043 | 4,5–6,0 | ≤0,30 | ≤0,20 | Ti≤0,15 | 575 | 630 | Универсальная проволока; пайка 1xxx/3xxx/6xxx |
| BAlSi-2 | 4343/A94343 | Al 107 | B-Al92Si-575/615 | AL 102 | EN AW-4343 AlSi7,5 |
— | 6,8–8,2 | ≤0,25 | — | — | 575 | 615 | Печная/CAB; плакировка листов |
| BAlSi-5 | 4045/A94045 | Al 110 | B-Al90Si-575/590 | AL 103 | EN AW-4045 AlSi10 |
— | 9,0–11,0 | ≤0,30 | ≤0,05 | Ti≤0,20 | 575 | 590 | Печная при T ниже BAlSi-2; плакировка |
| BAlSi-4 | 4047/A94047 | Al 112 | B-Al88Si-575/585 | AL 104 | EN AW-4047 AlSi12 |
ER4047 | 11,0–13,0 | ≤0,30 | ≤0,10 | — | 575 | 585 | Газопламенная/индукционная (эвтектика) |
| Al-Si-Cu — алюминий-кремний-медные | |||||||||||||
| BAlSi-3 | 4145/A94145 | Al 210 | B-Al86SiCu-520/585 | — | EN AW-4145 AlSi10Cu4 |
ER4145 | 9,3–10,7 | 3,3–4,7 | ≤0,15 | Cr≤0,15 | 520 | 585 | Все виды пайки; сварка 2xxx |
| Al-Si-Mg — вакуумная пайка | |||||||||||||
| BAlSi-7 | 4004/A94004 | Al 310 | B-Al88SiMg-555/590 | — | EN AW-4004 AlSi10Mg1,5 |
— | 9,0–10,5 | ≤0,25 | 1,0–2,0 | — | 555 | 590 | Вакуумная; плакировка 3003/6951 |
| BAlSi-11 | 4104/A94104 | Al 311 | B-Al88SiMg(Bi)-555/590 | — | EN AW-4104 AlSi10MgBi |
— | 9,0–10,5 | ≤0,25 | 1,0–2,0 | Bi 0,02–0,20 | 555 | 590 | Вакуумная в многозонных печах |
| BAlSi-9 | 4147/A94147 | Al 317 | B-Al88SiMg-562/582 | — | EN AW-4147 | — | 11,0–13,0 | ≤0,25 | 0,10–0,50 | — | 562 | 582 | Вакуумная; теплообменники |
| — | 4046/A94046 | Al 315 | B-Al89SiMg-559/591 | — | EN AW-4046 AlSi10Mg |
ER4046 | 9,5–11,0 | ≤0,25 | 0,20–1,0 | — | 559 | 591 | Вакуумная с пониженным Mg |
| — | — | Al 319 | B-Al86SiMg-559/579 | — | — | — | 10,5–13,0 | ≤0,25 | 1,0–2,0 | — | 559 | 579 | Вакуумная; высокий Mg |
| Al-Si-Zn | |||||||||||||
| — | — | Al 410 | B-Al87SiZn-576/588 | — | — | — | 9,0–11,0 | ≤0,3 | ≤0,05 | Zn 0,5–3,0 | 576 | 588 | Пайка с Zn-легированием |
| — | — | Al 415 | B-Al85SiZn-576/609 | — | — | — | 10,5–13,0 | ≤0,25 | — | Zn 0,5–3,0 | 576 | 609 | Пайка с Zn-легированием |
| Доп. проволоки ER (A5.10) | |||||||||||||
| — | 4043A | — | — | — | AlSi5(B) | ER4043A | 4,5–6,0 | ≤0,10 | ≤0,05 | Повыш. чистота | 575 | 630 | 4043 повышенной чистоты |
| — | 4047A | — | — | — | AlSi12(A) | ER4047A | 11,0–13,0 | ≤0,10 | ≤0,05 | Повыш. чистота | 575 | 585 | 4047 повышенной чистоты |
| — | 4643/A94643 | — | — | — | EN AW-4643 AlSi4Mg |
ER4643 | 3,6–4,6 | ≤0,10 | 0,10–0,30 | — | 575 | 635 | Сварка 6xxx ≥12 мм + T6 |
| — | 4943/A94943 | — | — | — | AlSi5Mg | ER4943 | 5,0–6,0 | ≤0,10 | 0,10–0,50 | — | ~559 | ~613 | Высокопрочная замена 4043/4643 |
| — | 4018 | — | — | — | AlSi7Mg | ER4018 | 6,5–7,5 | ≤0,10 | 0,25–0,45 | — | ~555 | ~615 | Сварка литья 356/A356 |
| — | 4009/A94009 | — | — | — | AlSi5Cu1Mg | ER4009 | 4,5–5,5 | 1,0–1,5 | 0,40–0,60 | Mn 0,1–0,5 | — | — | R-C355.0; литейные |
| — | 4010/A94010 | — | — | — | AlSi7Mg | ER4010 | 6,5–7,5 | ≤0,10 | 0,25–0,45 | Ti 0,04–0,15 | — | — | R-A356.0; литейные |
| Российские аналоги (ГОСТ 7871, ГОСТ 1583, ТУ) | |||||||||||||
| — | ≈4043 | ≈Al 105 | — | — | — | ≈ER4043 | 4,5–6,0 | ≤0,20 | — | ГОСТ 7871 | ~575 | ~630 | СвАК5 |
| — | ≈4045 | ≈Al 110 | — | — | — | — | 9,0–10,5 | ≤0,20 | — | ГОСТ 7871 | ~575 | ~590 | СвАК10 |
| — | — | — | — | — | — | — | ~6 | ~28 | — | ТУ 1-92-46-76 | 525 | ~550 | Припой 34А (нет BAlSi-аналога) |
| — | — | — | — | — | — | — | 10–13 | — | — | ГОСТ 1583 | 577 | ~585 | АК12 ≈ BAlSi-4/4047 |
Что выбрать для какой задачи
| Задача / технология | Припой / проволока | Обозначения | Почему |
|---|---|---|---|
| Печная пайка (CAB) с Nocolok | AlSi7,5 / AlSi10 | BAlSi-2 (4343) / BAlSi-5 (4045) | Стандартная плакировка теплообменников |
| Газопламенная пайка Al | AlSi12 (эвтектика) | BAlSi-4 (4047) / ER4047 | Узкий ΔT (~5 °C), макс. текучесть |
| Вакуумная пайка | Al-Si-Mg | BAlSi-7/9/11 (4004/4147/4104) | Mg — геттер, разрушает оксид |
| Пайка 2xxx (Al-Cu) | AlSi10Cu4 | BAlSi-3 (4145) / ER4145 | Cu снижает Tлик до 520 °C |
| TIG/MIG сварка 6xxx | AlSi5 | ER4043 / СвАК5 | Универсальная, минимум трещин |
| Сварка 6xxx (трещины при ER4043) | AlSi12 | ER4047 | Больше Si → подавление горячего растрескивания |
| Сварка 6xxx + T6 | AlSi5Mg / AlSi4Mg | ER4943 / ER4643 | Mg → отклик на старение |
| Газопламенная пайка (Россия) | Al-Cu-Si | Припой 34А + флюс Ф-34А | Тпл ≈ 525 °C; 80–110 МПа |
| Пайка Al паяльником (Россия) | Sn-Zn-Cd | АВИА-1 | Тпл 200 °C, работа паяльником |
Владеем информацией по аналогам и заменам марок
19800 · Marker 4845 · VMBE · FGL Ni30 Cr3 · B 619 (N06455) · A,C-R,C-L,andCEL · B 888 (C 52100) · B(5Al-2.5SnELI) · AG3 · J467 (S 66220) · SB 751 (N 06002) · B 32 (45A) · EN AM-Al Cu33(A) · Acidur 4501 · ФМн70 · C34200 · Nickel silver 65-15
