铝钎焊介绍

合集下载

钎焊技术详细

钎焊技术详细

铝钎焊技术简介钎焊定义:用比母材熔点低的金属材料作为钎料,用液态钎料润湿母材和填充工件接口间隙并使其与母材相互扩散的焊接方法。

钎焊时只有钎料熔化而母材保持固态,这就要求钎料的熔点低于母材的熔点,其成分亦有差别。

熔化的钎料依靠润湿和毛细作用吸入并保持在母材间隙内,液态钎料与固态母材间的相互扩散形成冶金结合。

一般来说,钎焊作业要使用焊料和焊剂,使用的焊料熔点在450℃以下的称为焊锡(锡和铅的合金),温度在其以上者称为钎焊(BRAZING),另外,利用高分子的媒介的接合称为熔接(BONDING),和钎焊加以区别。

铝钎焊介绍:铝的钎焊始于二十世纪三十年代初。

如今已有许多种不同的钎焊技术被采用。

在钎焊装置中,气氛炉钎焊,真空钎焊和浸渍钎焊占了很大部分。

铝钎焊特点:为了使钎焊成功,钎焊焊接处表面必须干净且在钎焊温度时,该表面不能有任何氧化。

铝在空气中及焊接时极易氧化,生成的氧化铝(Al2O3)熔点高、非常稳定,不易去除。

(如超过250℃,铝表面会形成高温氧化物,这些氧化物很难被Noclok钎剂去除)氧化膜阻碍钎料的熔化和熔合,氧化膜的比重大,不易浮出表面,易生成夹渣、未熔合、未焊透等缺欠。

铝材的表面氧化膜和吸附大量的水分,易使焊缝产生气孔。

焊接时应清除其表面氧化膜。

(焊剂与氧化物反应并同时取代氧化物,从而避免焊件与炉子内的空气接触,这样钎料熔化并通过毛细管作用被拉至焊缝中。

)正如在油垢的表面上浇水由于表面张力的作用会形成水滴一样,在氧化膜上面进行钎焊,钎焊材料也无法均匀地和基础金属材料(母材)结合,所以会形成不良的钎焊面。

铝材的钎焊只能采用以下的化学方法和物理方法。

铝钎焊的方法主从次序依次是FB→VB→NB,物理性还原方法VB法和VAW法无需进行焊剂的涂布。

但是VB法的缺点是还原不够彻底,残留一部分氧化物,再有就是为了强化铝材添加的镁在真空状态下随还原反应分解使之不耐腐蚀。

另外,VAW法的介质气体需使用D.P(露点)-70℃,含氧量为6-8ppm的氮气,较难做到。

铝真空钎焊工艺

铝真空钎焊工艺

铝真空钎焊工艺铝真空钎焊是一种将两个或多个铝材料连接在一起的焊接工艺。

它在真空环境下进行,以避免氧化和其他污染物对焊接质量的影响。

铝真空钎焊的工艺流程通常包括以下步骤:1. 准备工作:准备待焊接的铝件,包括清洁表面和去除氧化层等。

2. 装夹:将待焊接的铝件夹紧在焊接装备中,确保在真空环境下有良好的接触和固定。

3. 真空处理:将焊接装备置于真空炉中,并抽取炉内空气,创建真空环境。

4. 预热:在真空环境下,对待焊接的铝件进行适当的预热,以提高焊接效果和连接强度。

5. 钎料选择:选择合适的钎焊材料,通常为铝基钎料,根据焊接需求和要求进行选择。

6. 加热:将钎焊材料加热至熔点,通常使用高频感应加热或电子束加热等方法。

7. 钎焊:在加热至熔点的钎料上,使其润湿待焊接的铝件,形成焊缝。

8. 冷却:钎焊完成后,待焊接的部件冷却至室温,形成稳固的焊接连接。

铝真空钎焊具有以下优点:1. 焊接强度高:真空环境下,铝材料不容易氧化和污染,焊接接头强度相对较高。

2. 高质量焊接:真空环境下,焊接质量相对稳定,焊缝形状均匀、无裂缝。

3. 无污染:无需使用外部保护气体,焊接过程中无废气和污染物产生。

4. 适用范围广:适用于各种铝合金材料的焊接,尤其是高合金铝材料。

然而,铝真空钎焊也存在一些挑战和注意事项:1. 真空设备要求高:真空炉和真空泵等设备的投资较大,并且需要具备较高的真空水平和稳定性。

2. 钎料选择要求高:选择适合的铝基钎料,并且要注意钎料的熔点和焊接温度范围。

3. 焊接控制要求高:焊接过程中需要严格控制焊接温度和时间,以避免过热或过冷导致焊接接头质量下降。

4. 设备维护要求高:真空设备需要定期保养和维护,以确保其正常运行和持久性能。

总之,铝真空钎焊是一种高质量、高强度的铝焊接工艺,适用于广泛的应用领域,但需要具备相应的设备和技术支持。

钎焊4343铝合金熔点

钎焊4343铝合金熔点

钎焊4343铝合金熔点钎焊是一种常见的金属连接方法,适用于多种金属材料,包括铝合金。

本文将以钎焊4343铝合金熔点为题,介绍4343铝合金的特性、钎焊工艺以及熔点的相关知识。

一、4343铝合金特性4343铝合金是一种常用的铝硅合金,具有较高的强度、良好的耐腐蚀性和可焊性。

它主要由铝和硅组成,硅的含量一般在10%左右。

4343铝合金具有较高的熔点,这使得在钎焊过程中需要采取相应的措施来保证熔点达到合适的温度。

二、钎焊工艺钎焊是一种通过加热和熔化填充材料,将两个或多个金属部件连接在一起的方法。

在钎焊4343铝合金时,首先需要准备好合适的钎焊材料和流动剂。

钎焊材料通常为铝硅合金或铝硅镁合金,其熔点较低,能够在4343铝合金的熔点范围内熔化。

流动剂的作用是清除焊接表面的氧化物,并提供更好的润湿性。

钎焊4343铝合金的工艺一般包括以下几个步骤:1. 清洁:将待焊接的金属表面清洁干净,去除氧化物和污垢,以保证焊接质量。

2. 预热:在钎焊之前,需要对工件进行预热,使其达到合适的温度。

预热的温度和时间取决于材料的性质和厚度。

3. 钎焊:将钎焊材料放置在待焊接的位置上,然后加热至适当的温度,使钎料熔化并填充到接头间隙中。

熔化的钎料会在冷却后形成坚固的连接。

4. 冷却:在钎焊完成后,需要等待焊接部件冷却至室温。

冷却过程中,不要过度冷却或迅速冷却,以免引起应力集中和变形。

三、4343铝合金熔点4343铝合金的熔点一般在620-660℃之间。

熔点的高低取决于合金中硅的含量和杂质的存在。

高硅含量的4343铝合金熔点较高,而低硅含量的4343铝合金熔点较低。

因此,在钎焊4343铝合金时,需要根据具体合金的成分和要求来确定合适的钎焊温度。

总结:钎焊4343铝合金是一种常用的金属连接方法,其特点是强度高、耐腐蚀性好和可焊性强。

钎焊4343铝合金的工艺包括清洁、预热、钎焊和冷却等步骤。

4343铝合金的熔点一般在620-660℃之间,根据合金成分和要求来确定合适的钎焊温度。

6061铝合金钎焊资料 文档

6061铝合金钎焊资料 文档

不论国内外对6061铝合金的研究主要都针对三个方面:钎料、钎剂和工艺方法。

目前广泛采用的工艺方法主要是真空钎焊和保护其体炉中钎焊。

他们都具有各自的工艺特点。

在钎焊时,焊件是依靠熔化活的钎料凝固后连接起来的,因此,焊缝的质量在很大程度上取决与钎料。

铝钎料主要以Al-Si合金为主。

然后根据其他工艺性能添加Cu。

Ge等元素。

经过多年的研究实验,已经取得了让人满意的成绩。

在钎焊过程中焊剂也具有不可替代的作用,因此,其也是现在钎焊研究中重要的组成部分。

现在钎剂主要是在无腐蚀、不溶性钎剂的基础上,提高钎剂活性和稳定性。

目前广泛采用的工艺方法主要是真空钎焊和保护其体炉中钎焊。

真空钎焊,是指工件加热在真空室内进行,主要用于要求质量高的产品和易氧化材料的焊接。

真空钎焊具有如下优点:1)真空钎焊,因不用钎剂,显著提高了产品的抗腐蚀性,免除了各种污染,无公害的处理设备费,有好的安全生产条件;2)真空钎焊不仅节省大量价格昂贵的金属钎剂,而且又不需要复杂的焊剂清洗工序,降低了生产成本;3)真空钎焊钎料的湿润性和流动性良好,可以焊更复杂和狭小通道的器件,真空钎焊提高了产品的成品率,获得坚固的清洁的工作面;4)与其它方法相比,炉子的内部结构及夹具等寿命长,可降低炉子的维修费用;5)适于真空钎焊的材料很多,如:铝、铝合金、铜、铜合金,不锈钢、合金钢、低碳钢、钛、镍、因康镍(Inconei)等都可以在真空电炉中钎焊,设计者根据钎焊器件的用途确定所需的材料,其中铝和铝合金应用得最广泛。

保护其体炉中钎焊也是现在生产中主要采用的一种工艺方法,因其具有钎焊材料的保护气氛很便宜,工厂能大量生产,工业氮基气氛可以液态储存在厂房外面。

这些气氛具有极好防氧化能力,根据需要可以制成具有约0.2%~1.0%以上范围内任何碳势的气氛。

这个碳势范围足以适应所有的碳钢和低合金钢,包括钎焊前已经渗碳的钢。

当所用气氛的碳势与工件金属的碳含量相匹配时,工件金属钎焊时可既不渗碳也不脱碳。

铝合金钎焊工艺

铝合金钎焊工艺

铝合金钎焊工艺一、引言铝合金是一种常见的轻质材料,具有优良的导热性、导电性和可塑性,因此在航空航天、交通运输、建筑等领域得到广泛应用。

而铝合金的钎焊工艺是将两个或多个铝合金件通过钎焊技术连接在一起,以满足特定的工程需求。

本文将详细介绍铝合金钎焊的工艺过程、工艺参数和常见问题及解决方法。

二、铝合金钎焊的工艺过程1.准备工作在进行铝合金钎焊之前,需要对焊件进行清洁处理,以去除表面的氧化物和污染物。

一般采用机械抛光、化学清洗或电解清洗等方法。

同时,还需要准备好所需的钎焊材料,如钎焊丝、钎剂等。

2.装配焊件将需要钎焊的铝合金件按照设计要求进行装配,确保各个部件的位置和间隙满足要求。

在装配过程中,可以使用夹具或者临时固定装置来保持焊件的位置稳定。

3.热处理在进行铝合金钎焊之前,需要对焊件进行热处理。

热处理可以提高铝合金的可塑性和焊接性能,同时还可以减少焊接过程中的应力和变形。

常用的热处理方法包括时效处理、固溶处理等。

4.钎焊操作将已装配好的焊件放置在焊接设备中,然后根据设计要求和钎焊工艺规程,选择合适的焊接工艺参数。

一般包括钎焊温度、加热速度、保温时间和冷却速度等。

在进行钎焊操作时,要注意保持焊件的稳定,控制焊接温度,确保钎焊材料充分熔化和扩散。

5.冷却处理钎焊完成后,需要对焊接部位进行冷却处理。

冷却处理可以消除焊接过程中产生的应力和变形,提高焊缝的强度和密封性。

常用的冷却方法包括自然冷却、水淬等。

三、铝合金钎焊的工艺参数1.钎焊温度钎焊温度是指钎焊接头达到熔化温度的温度范围。

一般情况下,铝合金的钎焊温度为450℃-600℃,具体温度取决于铝合金的成分和焊接要求。

2.加热速度加热速度是指焊件在钎焊过程中的升温速度。

加热速度过快会导致焊接不均匀和焊缝质量下降,加热速度过慢则会延长焊接时间和增加能量消耗。

一般情况下,加热速度为50℃/min-200℃/min。

3.保温时间保温时间是指焊件在钎焊温度下保持稳定的时间。

铝材钎焊原理

铝材钎焊原理

铝材钎焊原理今天来聊聊铝材钎焊原理。

大家在生活中有没有见过金属物品被连接起来呀?就像家里的一些金属小摆件,如果断了,有时候可以用一种特殊的方法把它们重新连接得天衣无缝,这就有点像铝材钎焊呢。

铝材钎焊,简单来讲,就是用熔点比铝低的填充金属(我们叫它钎料)来把铝材连接起来。

打个比方吧,这就像用胶水粘东西一样,钎料就起到胶水的作用。

当把这个钎料加热到熔点以上,它就变成液态,然后就会填充到两个需要连接的铝材之间的缝隙里。

等到冷却下来后,钎料凝固,就把铝材牢牢地结合在一起了。

这其中其实有着很有趣的科学原理。

铝表面会有一层氧化铝膜,它就像一道屏障,不让钎料轻易地和铝接触进行焊接。

所以在进行铝材钎焊之前,得想办法去除这层氧化膜。

老实说,我一开始也不明白为什么这层氧化膜这么麻烦,后来才知道它的存在是因为铝太容易和氧气发生反应了。

在工业上或者一些专业操作中,会用到专门的助焊剂,这个助焊剂就像是一个先锋一样,它能够去除氧化膜并防止铝在加热过程中再次被氧化。

说到这里,你可能会问,那我们日常生活中能见到这种原理的应用吗?当然啦,像一些铝制的管道连接就可能会用到钎焊工艺。

比如说空调里的铝制管道,通过钎焊可以保证制冷剂在管道里顺利循环,不会泄漏。

不过呢,这个过程也有很多要注意的地方。

比如说加热的温度控制就很关键,温度太高可能会让铝材质本身的性能发生变化,太低的话钎料又不能很好地熔化和填充。

同时,助焊剂的用量也要合适,少了达不到效果,多了可能会造成一些不良影响。

从这个学习过程中我也明白了很多东西,而且还产生了更多的延伸思考。

比如说,除了现有的助焊剂,未来会不会有更环保、更高效的替代品呢?不同类型的铝材对于钎焊性能又有哪些特殊的要求?我想这都是很值得探讨的问题。

也希望感兴趣的朋友能和我一起讨论讨论这个铝材钎焊原理里的小奥秘。

铝钎焊介绍

铝钎焊介绍

铝钎焊的过去、现在和将来Ralph A Woods博士萨帕技术中心顾问汽车上广泛使用的热交换器(包括汽车空调冷凝器、蒸发器、水箱散热器、油冷却器等部件)的发展经历了三个阶段。

20世纪70年代以前汽车使用的大多为铜制热交换器;20世纪70年代开始出现铝制热交换器。

铝质热交换器较之传统的全铜热交换器有热交换效率高,重量轻,节约成本,降低汽车油耗等特点,是20世纪末期汽车工业轻金属化的杰出典范。

第一代全铝热交换器为蛇形管结构,利用液压方法将铝管材机械胀管与散热片装配而成。

热交换器内部使用氟里昂作制冷剂。

1970年由法国的Sofic公司首先研制成功并投入批量生产。

与铜制热交换器相比,铝制热交换器的自重轻35~45%。

1978年Alcan公司发明了NOCOLOK无腐蚀钎剂焊接工艺。

随后日本古河铝业公司成功开发了高精度、高性能的铝合金钎焊散热片,成为第二代全铝热交换器??钎焊管带式热交换器生产的先驱。

20世纪90年代末期,随环保要求的日渐增高,全铝热交换器又向环保型发展。

与前面产品相比,最新一代全铝热交换器属环保型产品,它使用无氟制冷剂。

为保持热交换效率不下降,新型全铝热交换器被设计成平行流式结构,以保证高的热交换效率。

1介绍因个人需要而使用汽车在很多地方已经成为日常生活的一部分。

然而,世界范围内汽车使用的巨大增长已经引发了一系列的新问题。

这一系列问题中,汽车发动机污染对环境的影响相当重要。

因此,通过减轻车重和降低燃油消耗,人们一直在探索提高性能的改进措施。

此外,随着在车上度过的时间越来越长,人们也希望车内环境尽可能舒适。

为了适应这一要求,尤其是在那些环境温度和/或湿度高的地方,空调日益为人们所求。

因此,围绕着汽车发动机热交换器和空气调节部件,已经出现了大规模工业生产。

由于热交换器的生产处于空调领域的核心部分,空调热交换器的开发因而常常与发动机冷却部件的开发并行进行。

幸运的是,铝具有许多适合用于热交换器的理想特点。

铝热反应钎焊

铝热反应钎焊

铝热反应钎焊铝热反应钎焊是一种常见的金属连接技术,也是一种高温技术的应用。

它的原理是利用铝与其他金属(通常是铜)之间的热反应,形成熔点较低的焊接界面,实现金属之间的连接。

这种钎焊技术在工业生产和制造中被广泛应用,特别是在电子、通信、航空航天等行业。

铝热反应钎焊技术的优点之一是能够实现高强度的焊点。

由于铝与铜之间的热反应能够在焊接界面上形成铝铜合金层,这种合金层具有很高的强度和耐腐蚀性,能够在极端工作环境下保持稳定的连接。

这对于需要承受高温、高压和震动的设备来说尤为重要,比如航空发动机部件或核电站的热交换器。

铝热反应钎焊技术的另一个优点是焊接过程中不需要额外的焊接材料。

通常的钎焊技术需要使用焊锡或钎焊丝等材料,在高温下焊接两个金属。

而铝热反应钎焊技术可以利用铝与其他金属之间的热反应来形成焊接界面,不需要额外的焊接材料。

这意味着可以降低成本和提高生产效率。

然而,铝热反应钎焊技术也存在一些局限性。

首先,该技术只能针对某些金属进行钎焊,例如铝和铜的热反应。

对于其他金属的连接,可能需要使用其他钎焊或焊接方法。

其次,铝热反应钎焊技术要求工艺控制较高,焊接温度和时间需要严格控制,以确保焊接质量。

另外,铝热反应钎焊对材料的要求较高,需要选择适用的铝和铜材料,并且需要处理好两者之间的接触面。

当进行铝热反应钎焊时,通常会有以下几个步骤。

首先,将要焊接的金属表面进行清洁和抛光,以确保没有杂质和氧化物。

然后,在焊接界面上涂覆一层反应剂,通常是含有铝粉和其他助剂的混合物。

随后,将两个金属件放置在一起,通过加热使其达到反应温度。

在加热过程中,铝与铜之间的热反应会发生,形成铝铜合金层。

最后,将焊接件冷却,完成焊接过程。

总的来说,铝热反应钎焊技术是一种在工业生产中广泛应用的金属连接方法。

它具有高强度、耐高温和耐腐蚀等优点,可以在各种极端工作环境下稳定工作。

然而,该技术对焊接材料和工艺控制要求较高。

因此,在使用该技术进行钎焊时,需要仔细选择材料和控制焊接工艺,以确保焊接质量和连接可靠性。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

铝钎焊的过去、现在和将来Ralph A Woods博士萨帕技术中心顾问汽车上广泛使用的热交换器(包括汽车空调冷凝器、蒸发器、水箱散热器、油冷却器等部件)的发展经历了三个阶段。

20世纪70年代以前汽车使用的大多为铜制热交换器;20世纪70年代开始出现铝制热交换器。

铝质热交换器较之传统的全铜热交换器有热交换效率高,重量轻,节约成本,降低汽车油耗等特点,是20世纪末期汽车工业轻金属化的杰出典范。

第一代全铝热交换器为蛇形管结构,利用液压方法将铝管材机械胀管与散热片装配而成。

热交换器内部使用氟里昂作制冷剂。

1970年由法国的Sofic公司首先研制成功并投入批量生产。

与铜制热交换器相比,铝制热交换器的自重轻35~45%。

1978年Alcan公司发明了NOCOLOK无腐蚀钎剂焊接工艺。

随后日本古河铝业公司成功开发了高精度、高性能的铝合金钎焊散热片,成为第二代全铝热交换器??钎焊管带式热交换器生产的先驱。

20世纪90年代末期,随环保要求的日渐增高,全铝热交换器又向环保型发展。

与前面产品相比,最新一代全铝热交换器属环保型产品,它使用无氟制冷剂。

为保持热交换效率不下降,新型全铝热交换器被设计成平行流式结构,以保证高的热交换效率。

1介绍因个人需要而使用汽车在很多地方已经成为日常生活的一部分。

然而,世界范围内汽车使用的巨大增长已经引发了一系列的新问题。

这一系列问题中,汽车发动机污染对环境的影响相当重要。

因此,通过减轻车重和降低燃油消耗,人们一直在探索提高性能的改进措施。

此外,随着在车上度过的时间越来越长,人们也希望车内环境尽可能舒适。

为了适应这一要求,尤其是在那些环境温度和/或湿度高的地方,空调日益为人们所求。

因此,围绕着汽车发动机热交换器和空气调节部件,已经出现了大规模工业生产。

由于热交换器的生产处于空调领域的核心部分,空调热交换器的开发因而常常与发动机冷却部件的开发并行进行。

幸运的是,铝具有许多适合用于热交换器的理想特点。

它具有很高的热传导率,蕴藏丰富,抗腐蚀,可回收,易于接合。

在重量节省方面,铝也优于铜,最终表现为低油耗、低空气污染和低成本,铝部件在可靠性方面已经显示出其清晰的优势。

2 蒸发器最初大多数汽车冷却系统中使用的热交换器都是用铜/黄铜制作的。

最早用铝制作的热交换部件是蒸发器。

20世纪50年代和60年代初,铝蒸发器采用的是盐池浸焊。

拔管和冲压带筋板的基本设计与今天相比几无二致。

只要结合部位填充良好,钎焊结果一般就会不错,因为熔盐去除了材料表面的氧化层从而使熔化的钎料金属得以流动并润湿开。

但主要的问题是如何去除蒸发器内部残留的浴盐。

残盐必须有效去除,否则潮湿状态下氯盐对铝具有强烈的腐蚀性。

这使得有效的清洗成为必要工序,而清洗的本身又因污水不易处理而带来一个新的问题;第二个问题是使用过的浴盐。

第三个问题是,为了防止外部腐蚀,必须对蒸发器进行铬化处理,而铬化残留物也需要处理。

上述工艺沿用了很多年,但在20世纪70年代,成本更为便宜的真空钎焊技术开始被开发了出来。

其秘诀是在钎料层金属中加入了适量的镁。

这一工艺更为清洁,钎焊过程中没有废弃物产生,但是在可焊性方面对焊前部件表面的清洁度更为敏感,因此必须采用有效的除油系统,并且为处理除油剂带来的空气污染及其他不利的环境影响付出一定代价。

部件间焊料填充也变得更为紧要。

除了维修成本以外,更为复杂的炉子结构和气泵系统带来的资金成本似乎也较高。

钎焊过程中通过镁的蒸发去除炉内残余氧气和破除表面氧化皮是这一技术成功至关重要的因素。

因此,钎料合金通常作了一些改进,含有最高达 1.5%的镁。

钎焊过程中,蒸发的镁将在炉壁冷却部件上冷凝下来,最终带来炉门密封等问题,随之而来的是代价高昂的停炉和清洁操作。

真空钎焊依旧广泛用于蒸发器生产。

气体保护钎焊(CAB)最近才开始采用,因此,钎焊工艺从以前的钎剂钎焊到真空钎焊又重新回到了钎剂钎焊。

但是气体保护钎焊工艺非常困难,因为这一工艺中表面氧化皮的处理实际上是通过钎剂溶解,物理去除而不仅仅是撑破的。

这使得钎焊过程效率特别高。

最初,钎剂成本非常高,这也在某种程度上稍微进一步延缓了这一工艺相当慢的推广。

此外在钎剂化学方面也存在一些自身的合金化限制,正如各位在本次和其他演讲中将要听到的,这些问题正在解决之中。

非常成功的长寿命水箱合金技术,也正是后面我要探讨的,已经很难扩大范围应用到蒸发器上。

这主要是因为从加工性能上说蒸发器管片冲压加工要求材料状态为O态(退火态)。

冲压部件上的加工或变形量从某些地方不存在变形到其他某些地方接近20%拉伸量不等。

这种冷加工变形量导致冲压后的板材在钎焊过程中产生局部回复和再结晶差异。

因此,加工板上的某些区域,尤其是深冲凸肩部位,材料晶粒结构被弱化且容易形成腐蚀,因而用于蒸发器的长寿命合金依然在努力研究开发之中。

这种需求的原因,在于蒸发器工作于腐蚀性的工作环境。

蒸发器在工作过程中大多数时间因水汽的冷凝而处于润湿状态,而这种水汽又因吸收公路大气中的气体而呈相当的酸性。

除非采取改进措施,否则尽管如前所述,表面保护性涂层还将在很大范围内继续下去,法规的限制使得这种铬化涂层的使用正显著减少。

3 铝水箱这一部件出现的时间较蒸发器晚。

随着真空钎焊工艺成为蒸发器钎焊的成熟工艺,作为成本高昂的铜/黄铜系统的替代,人们开始了铝水箱设计的开发。

由于1970年代后期的石油危机,这一过渡获得了最快的推进。

高企的能源价格,特别是在美国,使人们付出巨大的努力减轻汽车重量以便提高单位汽油行驶里程数。

从铜/黄铜换成铝使得水箱重量减轻几公斤,同时通过原材料成本下降而降低了单位造价。

然而最初的真空钎焊水箱被证实易于受到外部腐蚀,尤其是在那些海洋性环境以及为了防止道路结冰而需要使用除冰剂的雪带地区。

即便使用铬化保护性涂层,这依然还是一个问题。

现场检索表明,在不到两年的使用期内,内部粒状腐蚀可以使水箱扁管发生完全穿孔。

幸运的是,腐蚀产物大量产生,由于腐蚀产物的阻塞,使水箱使用中的失效相对较少发生。

即便如此,有些事情显然还是必须开展以便提高产品的适用性。

方案试过很多种,尤其是在美国和日本(在欧洲,车上使用较小的引擎,这意味着能使用效率相对较低的机械组装式水箱,腐蚀对钎焊工艺不太敏感)。

早期提高外部抗腐蚀能力的努力主要集中在调整合金成分和使用牺牲性的翅片上。

第二种努力不太成功,因为锌元素不能用于真空钎焊。

当冷却剂老化、等级降低或稀释之后,内部抗腐蚀性也成了一个问题,但这种失效只是偶尔而不是普遍发生的。

冷却剂化学成分的逐步改进和管内保护层的采用从根本上解决了这个问题。

已经逐步为人们所接受的保护概念,是把预先准备好的如同钎料金属的牺牲性内层,在加工过程中通过轧制结合到热交换器板材芯层上。

已经有多种合金用于提供这种保护。

锌元素通常是首选,但是如前所述,由于其挥发性,锌在真空钎焊工艺中是限制使用的。

锡和铟是已经尝试过的其他合金元素。

结合冷却剂化学的改进,这种措施通过电化学腐蚀的方法使水箱的失效事故降低到了最小程度。

偶尔也可以看到侵蚀-腐蚀的例子,尽管这种情况更多取决于冷却剂流动模式、水箱中的流体速度梯度以及冷却剂质量和条件。

因此,80年代早期最迫切的需要是有效地开发一种能够野外实地使用至少10年的铝水箱。

很明显,需要一种加速试验以利于合金的快速开发,SWAAT试验被发现能够很好地模拟实际使用中钎焊件上形成的腐蚀形貌。

因此这种测试很快成为西方合金开发和质量控制测试时的标准测试。

在本次研讨会的后面部分,您也可以听到这一测试的情况。

在日本,尽管会有铜从溶液中在铝部件上严重沉淀下来,CASS测试还是更为广泛地采用。

这创造了一种显然在实际使用中不会出现的腐蚀环境,尽管实际使用中的内部粒状腐蚀通过这种环境同样可以清楚地模拟出来。

因此,能够延长腐蚀寿命的合金在太平洋两岸都被开发了出来。

在日本,神户制钢所的合金HE45也许是其中的佼佼者。

在美国,共开发了两套体系。

其一是雷诺兹金属(Reynolds Metals)利用钛元素在钎焊板芯层中的层片效应(layering effect) 开发的。

其次是恺撒铝(Kaiser Aluminum)开发的一种技术,钎焊过程中在芯层材料的浅表形成一层牺牲层。

通过在焊后板材表面形成一层薄的富沉积物带,使得几乎所有表面侵蚀都被限制在此沉淀带内,第二种方法被证明对消除内部粒状腐蚀非常有效。

这种内在的腐蚀保护在水箱上如此有效,以至于在过去15年以来,这种原因引起的失效率几乎可以忽略。

由于这类合金出色的抗腐蚀能力,造成成本和环境问题的铬化涂层再也无需使用了。

此外,传统的AA3003、AA3005钎焊板上使用的钎料金属也获得了改进。

适用于气体保护钎焊的合金变体也同时开发了出来并且已经取代真空钎焊成为首选钎焊工艺。

但是气体保护钎焊中Mg含量最高0.25%左右的限制使获得满意的焊后强度的要求面临挑战。

铝水箱的腐蚀防护技术目前获得了充分的掌握,后面我们将会较多听到的一个例子是萨帕代号为3005LL的长寿命合金。

合金的改进并未停止,而萨帕也在开发新的合金以提供更好的抗腐蚀性能和更高的焊后强度。

这些性能的改进,一方面是为了满足更高的疲劳强度的要求,另一方面也是出于弥补因不断减薄管材厚度而造成的部件强度下降的需要。

4暖风机芯体尽管速度很慢,暖风机材料从铜/黄铜向铝的过渡还是实实在在的。

较小的整体尺寸意味着减轻重量的潜力较小。

由于暖风机部件在安装位置上受到保护,外部抗腐蚀的要求在此并不特别强烈,但是长寿命合金如萨帕的3005LL因其在水箱扁管上的普遍使用和优异的可钎焊性而得到广泛应用。

内部抗腐蚀性同样重要,因此用于水箱的触水侧覆层通常同样适用于暖风机。

5 冷凝器冷凝器的设计在过去20年里发生了相当大的变化。

铝在很长时间里都是冷凝器材料的一种选择,但很多年来都是用于加工成挤压管,经机械扩孔以便能与翅片和头板“结合”良好。

封闭管路是由U型弯管通过软钎焊连接直管管端形成的。

最近,随着薄壁多孔挤压技术的开发,其他设计形式的冷凝器和更为高效的生产方法变得可行。

采用双面复合材料如萨帕的FA6815的冷凝器气体保护钎焊现在已经相当普遍。

由于位置处于引擎罩下、水箱之前,直接暴露在腐蚀性媒介之中,这些部件的抗腐蚀性相当重要。

但合金化学方面的改进使光挤压管在今天经常得到使用,因而翅片中往往添加了最高 1.5%的Zn以便使翅片相对挤压管形成保护。

挤压管本身也可能预喷锌,以形成阴极保护。

不幸的是,钎焊过程中熔融状态的钎料熔体不但从翅片芯层,而且也从挤压管表面涂层中通过扩散和分解吸收锌。

锌的吸收如此之多,以致翅片和挤压管之间的焊角内可能聚集的锌含量最高,使得接头处在整个体系中最为活泼而发生集中腐蚀,从而使管翅分离,同时造成热传导能力的下降。

6 中冷器随着涡轮增压技术,尤其是在大型车上的市场增长,采用气体保护钎焊的中冷器市场已经发展了起来。

相关文档
最新文档