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真空钎焊的材料应用

发布人:管理员 发布时间:2022-10-10


钎焊在制造形状复杂的铝合金结构时是有效的。特别是真空钎焊被广泛使用,因为这种方法不需要助焊剂,并且没有任何环境污染问题。真空钎焊使用钎焊板,其中由Al或Al合金组成的芯材的一个或两个表面与Al合金钎焊填充金属包覆在一起作为包层材料。使用这种方法,钎焊板被压制成各种形状的构件,并且这些构件被组装在预定的结构中,例如热交换器,然后通过在真空中加热来钎焊。

至于用于真空钎焊的钎焊板,已经开发出用于芯材的各种Al合金和用于包层材料的各种Al合金钎焊填充金属。目前,这些材料由JIS-Z-3263和JIS-H-4000标准化。

在用于真空钎焊以制造热交换器的普通钎焊板的情况下,JIS 3003合金(作为典型合金,包括Cu含量为0.15%和Mn含量为1.1%的Al-Cu-Mn合金),JIS 3005合金(包括,作为典型合金,锰含量为1.1%和Mg含量为0.4%)和JIS 3105合金(包括, 作为典型合金,核心材料使用锰含量为0.6%和镁含量为0.6%的Al--Mn-Mg合金,而JIS 4004合金钎焊填充金属(包括作为典型材料,Si含量为10%,Mg含量为1.5%的Al--Si-Mg合金)和JIS 4104合金钎焊填充金属(包括,作为典型材料, 包层材料采用Si含量为10%、镁含量为1.2%、Bi含量为0.1%的铝--Si-镁--Bi合金。钎焊板的厚度约为0.3至1.5毫米,芯材的一个或两个表面都包覆有钎焊填充金属,其厚度为每侧总厚度的5至15%。

这种钎焊片被制造成具有中空结构的Al合金热交换器,例如拉杯式蒸发器,油冷却器或散热器。例如如图4所示的抽吸杯10型蒸发器,其制造方式如下。钎焊片,其中上述Al合金芯材的两个表面都包覆有上述Al合金钎焊填充金属,通过压成型的方式制造成如图2和3所示的制冷剂通道组成部件1,并且该部件分层排列。然后,波纹翅片2连接在分层部件1之间,侧板6,6',制冷剂入口管7和制冷剂出口管8被布置并组装成芯,然后在真空中钎焊。在这种情况下,钎焊是通过在约1.3.times.10@3至1.3.times.10@-2 Pa的真空中加热至约873K来进行的。

随着减轻汽车重量的趋势,人们要求减少其热交换器的材料厚度。另一方面,汽车在各种环境中使用,因此,需要能够承受汽车遇到的各种条件的材料。特别是,在拉拔杯型热交换器没有牺牲层的情况下,钎焊片芯材的耐腐蚀性是最重要的特征。因此,开发耐腐蚀的钎焊板是可取的。

钎焊板的耐腐蚀性与合金元素在材料厚度上的分布有关。然而,在进行钎焊加热时,对材料的耐腐蚀性有效的Cu和Zn等合金元素在板材表面侧及其背面围绕板材厚度中心彼此对称分布。因此,当钎焊板的表面引起点蚀时,使表面侧点蚀进展慢于厚度中心的材料,在厚度中心开始加速点蚀。因此,毫不夸张地说,对应于厚度一半的一部分有助于提高耐腐蚀性。通过在芯材中添加合金元素来提高穿透寿命是有其局限性的。

由于Cu的添加使铝的潜力高尚,因此将Cu添加到钎焊板的芯材中,以提高耐腐蚀性。然而,添加到芯材中的Cu扩散到钎焊填充金属中,该金属在加热中熔化以进行钎焊。Cu进一步形成共晶,当钎焊填充金属在加热后固化进行钎焊时被浓缩。因此,钎焊板的芯材中含有的Cu越多,由于钎焊填充金属的重新固结而导致的层的腐蚀就越快。因此,在钎焊板的芯材中添加的Cu等合金元素的数量是有限的,以提高耐腐蚀性。

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