Analyse van de oorzaken van lekken bij vacuümbrazen van aluminiumplaat-vinnenwarmtewisselaar

Samenvatting:

Dit artikel introduceert het vacuümsplijtingsproces voor aluminiumplaat-vinnenwarmtewisselaars.warmtewisselaarHet is de bedoeling dat in het kader van het onderzoek naar de kwaliteit van de warmtewisselaar de temperatuur en de houdtijd van het vacuümsproeven, het vacuümniveau en de omgevingsfactoren van invloed zijn op de kwaliteit van het sproeven van de warmtewisselaar.en positieve resultaten zijn bereikt in de praktijk.

Sleutelwoorden:

Verwarmingsmachines voor de vervaardiging van elektrische apparaten

Vacuümbrazen is een brazenmethode die in een vacuümatmosfeer wordt uitgevoerd zonder het gebruik van flux.Een van de fundamentele beginselen van vacuümbrazen is het gebruik van capillaire acties om het vulmetaal in de contactoppervlakken tussen de te verbinden delen te trekkenIn vergelijking met andere lasmethoden biedt het lassen voordelen zoals minimale vervorming,de mogelijkheid om meerdere componenten tegelijkertijd aan te sluitenAluminium legering plaat-vinnen warmtewisselaars worden geclassificeerd als drukvaten en moeten voldoen aan de overeenkomstige drukhoudende eisen tijdens de toepassing.Vanwege hun structurele kenmerken, kan het verbindingsproces alleen worden bereikt door legering.

De kernstructuur van een aluminiumplaat-vinnenwarmtewisselaar bestaat alleen uit lange afdichtingsbalken, korte afdichtingsbalken, scheidsplaten, buitenste, binnenste vinnen en zijplaten.

1.Snijmateriaal:Vorming en afmeting van scheidingsplaten, vinnen, afdichtingsbalken en zijplaten.

2Oppervlaktebehandeling:Ultrasone reiniging.

3Vergadering:Mechanische montage en vorming van scheidingsplaten, vinnen, afdichtingsstaven, zijplaten, enz.

4.Vuurovensbrazen:Het vacuümbrazen verloopt in het algemeen in drie fasen:

Voorafgaande vacuüm evacuatie.

Fase 1 Voorverhitting: Houdt bij 380°C tot 470°C.

Fase 2 Energieopslag: gehouden bij 560°C.

Fase 3 Brazen: Gedragen bij 598°603°C gedurende 15-25 minuten.

Verwarming stopt; het werkstuk wordt na afkoeling tot de aangegeven temperatuur uit de oven verwijderd.

5.Core Straightening:Mechanische correctie van de vervorming in de warmtewisselaarkern na vacuümlegering.

6.Einddeksel lassen:Eindbedekkingen worden aan beide uiteinden van de warmtewisselaar kern gelast met behulp van TIG (Tungsten Inert Gas) las.

7.Drukonderzoek:Om te controleren of er een lek in de warmtewisselaar is en om de lekpunten te identificeren, wordt gecomprimeerde lucht bij 1,6 MPa ingevoerd.0 MPa wordt ingevoerd voor een drukweerstandstestHet product mag geen aanzienlijke vervorming vertonen.

8.Reparatie:De lekkende warmtewisselaars worden geopend, door lassen gerepareerd en vervolgens opnieuw onder druk gezet.

9- coating:De warmtewisselaar wordt georganiseerd, bekleed en gedroogd om het uiterlijk van het oppervlak te verbeteren.

10Verpakking en levering

De braasprestaties van de scheidingsplaat worden weerspiegeld in de vloeibaarheid, vochtigheid, gatvullend vermogen, erosie-eigenschappen en verbindingssterkte.Het gehalte aan silicium (Si) in de bekledingslaag bepaalt niet alleen het smeltpunt van de legering, maar beïnvloedt ook de vloeibaarheid ervanEen hoger Si-gehalte leidt tot een betere vloeibaarheid en een betere capaciteit om gaten te vullen.indien Si diffundeert naar de basismetaalinterface en de vaste fasecompositie tot de legeringscompositie brengtMagnesium (Mg) in de bekledingslegering is een essentiële metaalactivator en getter voor het garanderen van de kwaliteit van het vacuümlederen.Magnesium in het vulmetaal begint aanzienlijk te verdampen boven 550°CDeze magnesiumdamp combineert met restzuurstof of zuurstof uit waterdamp in de brazingatmosfeer.de oppervlakken van de verwarmde onderdelen tegen re-oxidatie beschermen, en kan ook de overgebleven oxidefolie die niet volledig van het onderdeeloppervlak is verwijderd, doordringen en opnemen.Niet-eenvormige dikte van de bekledingslaag van de scheidsplaat kan leiden tot gebreken zoals onvoldoende legeringHet magnesiumgehalte in het vulmetaal wordt daarom over het algemeen tussen 1,0 en 2,0% gereguleerd.de effectieve dikte van het vulmetaal te waarborgen is noodzakelijk voor volledig geblazen filets en het drukdragend vermogen van het product te verbeterenDe dikte van de bekledingslaag aan elke zijde van de scheidingsplaat bedraagt typisch 0,1 ‰ 0,15 mm, wat in de praktijk zeer effectief is gebleken.

Voordat de warmtewisselaar wordt gemonteerd, moeten de vinnen, scheidsplaten en afdichtingsbalken worden gereinigd om vuil, olie en oppervlakte-oxidelagen te verwijderen.vermindering van het vacuümniveau in de oven en oxidatie van de vinnenDe oxideschaal van aluminiumlegeringen is zeer dicht en heeft een hoger smeltpunt dan die van het onedele metaal.waardoor de kwaliteit van het legeren wordt beïnvloedOm de kwaliteit van de gelaste onderdelen te waarborgen, is een strikte controle van de oppervlaktebehandeling van het werkstuk en het vulmetal vóór het gelasten noodzakelijk.Dit is een belangrijke stap in de ontwikkeling van de elektronica-industrie..

De oppervlakte ruwheid van de structurele componenten beïnvloedt de capillaire kracht. Over het algemeen een te glad oppervlak maakt het moeilijk voor de vulstof metaal gelijkmatig te verdelen over het hele contactgebied,Om een gelijkmatige verdeling van het vulmetal langs het verbindingsgewricht te garanderen, moeten de splijtingen van de splijtingen met de splijtingen van de splijtingen van de splijtingen worden verwerkt.de legeroppervlakken van de afdichtingsbalken moeten een passende ruwheid hebben.

De kwaliteit van de samenstelling van de onderdelen hangt nauw samen met de kwaliteit van het eindlegeringswerk van het product en vereist een aanzienlijke aandacht.Volgens nationale normen, is de hoogtevermindering voor vinnen van -0,02 mm tot +0,05 mm en voor zegelbarren van -0,03 mm tot +0,03 mm.Verzamelingen met vinnen met een negatieve tolerantie en met afdichtingsbalken met een positieve tolerantie moeten worden vermeden.De warmtewisselaar wordt na montage met armaturen vastgeklemd.Vanwege het verschil in de koefficiënten van thermische uitbreiding tussen armaturen van aluminium en roestvrij staalEen overmatige klemkracht kan gemakkelijk leiden tot het buigen of instorten van de vinnen na het brazen, terwijl een onvoldoende klemkracht kan leiden tot onvoldoende brazen of lossen van de vinnen.

De scheidingsplaat is bekleed met vulstof, waarvoor een bepaalde temperatuur nodig is om te smelten.De temperatuurtemperatuur van het legeren heeft niet alleen invloed op de nattelijkheid van het vulmetaal, maar ook op de sterkte van het gelegde gewrichtAls de temperatuur te laag is, wordt de vereiste braastemperatuur niet bereikt en zijn de temperaturen in verschillende gebieden ongelijk.mogelijk onvoldoende brazen veroorzaken, ononderbroken brazen, interne porositeit en slaginsluitingen, wat leidt tot verminderde gewrichtssterkte en verhoogd risico op lekkage, mogelijk zelfs ernstige blaasjes of scheuren.Dit verschijnsel wordt soms in de productie waargenomen en is vaak gerelateerd aan de gap fit tussen de binnenste vinnen of doorgangen en de afdichtingsstaafUit de praktijk is gebleken dat indien een 100 mm lang gedeelte van de binnenste vinnen of doorgangen niet is gebrandmerkt, het onder een druk van minder dan 2,0 MPa kan scheuren.het vulmetal volledig smeltHet kan ook leiden tot ernstige oxidatie van het vulstofmetaal, waardoor defecten optreden, zoals het leeglopen van het vulstofmetaal, erosie en buiging.er bestaat een temperatuurgradiënt tussen het onderdeeloppervlak en de kernAls de interne en externe temperaturen van de plaatvinnenkern gedurende het vacuümlezen constant kunnen worden gehandhaafd, kan de lezenkwaliteit goed worden gewaarborgd.Als de temperatuurgradiënt te klein is, wordt de vereiste verwarmings- en dooptijd langer en kan overmatig doopten gemakkelijk erosie veroorzaken.Dit leidt onvermijdelijk tot onevenwichtigheden in de gelaste gewrichten (i- een gedeelte van het interieur en de buitenzijde van de montage (sommige delen zijn goed gebrand, andere niet).Uit de autopsie bleek dat erosiepunten voornamelijk aan de twee buitenste lagen (boven en onder) van het product lagenVoorziening omvat onder meer de beheersing van de temperatuurtemperatuur van de braasoven.in het bijzonder ervoor te zorgen dat de maximale temperatuur van het product niet te hoog isNadat het vulmetaal een fase-transformatie heeft ondergaan, kan de externe temperatuur naar behoren worden verhoogd.Het belangrijkste doel is het voorkomen van erosie als gevolg van buitensporige temperatuur of langdurige blootstelling aan hoge temperaturen.. met behulp van zonebeheersing tijdens het lassen, waarbij verwarmingszones opeenvolgend worden uitgeschakeld zodra het product in die zone de legeringstemperatuur bereikt (stopzones wanneer ze de temperatuur bereiken),is ook een effectieve methode om erosie te voorkomen.

Bij vacuümlezen kunnen interacties tussen het vulmetaal en bepaalde dampcomponenten de lezen kenmerken aanzienlijk beïnvloeden.oxiderende gassen zoals zuurstof en waterdamp reageren chemisch met aluminiumDeze films zijn moeilijk te ontbinden bij typische legeringstemperaturen, waardoor de binding tussen het vulmetal en het basismetal wordt belemmerd.Wanneer de legeringstemperatuur lager is dan 400°CDe beschermende aard van de oxidefolie maakt deze minder gevoelig voor milieufactoren in de oven.en het proces binnen dit temperatuurbereik wordt uitgevoerd terwijl vacuümpomping wordt uitgevoerdWanneer de temperatuur 400°C overschrijdt, beginnen bepaalde elementen aanzienlijk te verdampen.met een vermogen van meer dan 50 WBijgevolg is een hoger vacuümniveau vereist, waardoor een effectieve beperking van de gedeeltelijke druk van zuurstof en water noodzakelijk is.de processen van vacuümpomping en verwarming zijn met elkaar verbondenIn het algemeen moet bij temperaturen onder 450°C het vacuümniveau onder 0,05 Pa worden gereguleerd.Tijdens de lasfaseEen goed vacuümniveau heeft een aanzienlijke invloed op de kwaliteit van het gelaste gewricht.

Bij vacuümlezen kunnen de omgevingstemperatuur en de luchtvochtigheid de leeskwaliteit van plaatwarmtewisselaars aanzienlijk beïnvloeden.Montage onder hoge luchtvochtigheid zorgt ervoor dat meer vocht aan de vinnen hechtWanneer dit vocht in de vacuümoven wordt geplaatst voor het lassen, komt er meer gas vrij, waardoor het vakuumniveau van het lassen wordt verlaagd.de verdamping van waterdamp vereist een aanzienlijke hoeveelheid warmteDe omgevingstemperatuur heeft een directe invloed op de mate van oppervlakte-oxydatie op de dunne aluminiumplaten.waardoor de kwaliteit van het vacuümlezen wordt beïnvloed.

Op basis van de bovenstaande analyse moeten de volgende maatregelen worden genomen om het lekkagepercentage van warmtewisselaars na vacuümlezing te verminderen of te verlagen:

1Bij het bestellen van grondstoffen moeten deze worden aangeschaft bij gerenommeerde, gespecialiseerde fabrikanten om de kwaliteit en de prestaties van het materiaal te waarborgen.

2Verzamelingen met vinnen met een negatieve tolerantie en met afdichtingsbalken met een positieve tolerantie dienen te worden vermeden; een nulkloof tussen vinnen en afdichtingsbalken is over het algemeen optimaal.

3Voldoen aan de procedures voor materiaalvoorbereiding, reiniging en montage.

4.In de praktijk, optimaliseren en strikt controleren van procesparameters zoals vacuümoplostemperatuur, houdtijd en vacuümniveau;het legerproces aanpassen op basis van verschillende interne en externe omstandigheden.

5Controleer de luchtvochtigheid.