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真空扩散焊合金 换热器结构的印刷电路换热器

发布人:管理员 发布时间:2022-08-15

目前的工作检查了工艺材料的扩散焊接。在图 所示的热交换器的构造中遇到了一些问题(不完全粘合和分层),目前的工作是部分解决这些问题并确定其解决方案。由于材料和结构规范的限制,设定了 750 °C 的目标反应器出口温度,并选择合金 800H 作为初始紧凑型换热器材料。此处描述的大部分工作将在该材料中进行,但也对其他材料进行了检查,包括合金 617(可能在高达 925 °C 的温度下使用)和开发用于约 700 °C 熔融盐的合金、Haynes Alloys N 和 242。除了此处描述的实验工作外,还使用 Thermocalc/DICTRA4,5 对扩散焊接过程进行建模,以评估这些相对较新开发的技术在规划和评估扩散焊接过程中的实用性。紧凑型换热器结构的“印刷电路换热器”概念。扩散焊接 扩散焊接是一种古老的焊接工艺,在许多行业都有广泛的应用。相对紧密配合的表面,在中等压力和高温(通常 >0.6 Tm)下结合在一起,最终将通过扩散工艺消除表面污染物和氧化物,并将它们的表面粗糙度减少为沿粘合线的孤立孔,这些孔逐渐被填充。晶界迁移和晶粒生长动力学最终会产生在微观结构上与基材无法区分的接头。扩散焊通常在真空或保护气氛中进行,以避免过度氧化。所需的压力可以通过机械或自重加载施加,或者可以将要焊接的组件装罐并通过热等静压 (HIP) 施加压力。通常,所需的压力是适度的;特别是对于复杂的结构,如热交换器,必须在宏观上避免蠕变。另一方面,压力必须均匀施加,有时在大面积上并通过多层材料。在环境条件下不形成高度稳定氧化物的金属,或对其自身氧化物具有高溶解度的金属,特别适合扩散焊接。
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这里研究的合金是为高温服务而设计的,因此它们在高温下具有高强度,并且含有大约 20% 的 Cr,会形成保护性氧化物。因此,它们在扩散焊接方面比其他合金更具挑战性。然而,许多奥氏体不锈钢具有相似的铬含量,并且通常采用扩散焊接,因此即使可能需要进行一些调整,基本技术也是有希望的。表面处理在扩散焊接中很重要。电镀表面有时用于加热期间的氧化保护,“填充金属”通常由金属箔制成,有时用于通过局部变形改善接触并增强扩散。用其他易扩散材料进行表面处理,例如硼(不足“瞬态液相键合”工艺变体所需的量),也可以增强工艺的动力学。

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