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铝合金板式换热器真空钎焊泄漏原因分析

  •  复合板在换热器中的另一个作用是作通道隔 板,也有承压要求。因此,不应有影响其承压的内在、外在缺陷。内在缺陷如芯层合金的气孔、夹渣、 与钎料层的焊合不良等;外在缺陷除上述表面处理 不洁净外,还有在加工过程中的磕碰伤、划伤,当其 深度超过钎料层厚度时,会直接破坏金属的连续性, 导致承压能力下降。

        2.3 真空钎焊工艺制度

            在真空钎焊炉中,工件主要靠热辐射进行加热。 而辐射传热有其特有的规律,即斯蒂芬玻尔兹曼 定律:

                     

            上式说明,高温时即使是很小的温度差也需要 很高的热能传导,即真空加热温度越高,需要传递的 热量越大。说明在相同情况下真空炉内升温速度要 较其他加热方式慢很多。真空加热所需时间约是空 气炉的3倍、盐浴炉的6倍。因此,制定真空炉加热 工艺制度时,不能照搬空气炉、盐浴炉和气氛炉的加 热工艺制度。上式同时说明:真空钎焊过程中,应尽 可能缓慢加热,以使换热器内外温度保持一致,否则 直接影响钎焊质量。对工业化生产中的预热定温、 保温,蓄能定温、保温,钎焊定温、保温以及停电降 温,是既能实现上述目的又能提高生产效率的行之 有效的工艺流程,其中钎焊温度及保温时间是影响钎焊质量的关键。

    (1)钎焊温度:温度低时,钎料尚未达到必需的 温度,钎料的流动性、浸润性均较差,易产生钎缝内 部气孔、钎缝不连续、虚焊等缺陷,使钎焊接头强度 降低,承压能力不达标而产生泄漏,严重时甚至会撕 裂;温度高时,钎料完全熔化且流动性过大,易产生 钎料氧化形成气孔和对焊缝的毛细力作用变差,造 成钎料流失、熔蚀、翅片弯曲等缺陷。适宜的定温应 注重焊料的流点,通常焊料的流点应比被焊金属熔 点低60℃左右。此时,液态焊料对被焊金属具有良 好的浸润性和流散性,能在毛细力作用下较好地填 充钎焊间隙,并能与被焊金属产生良好的合金化作 用,形成高强度接头。

     (2)保温时间:钎焊时钎料的润湿和接头形成约 需要1s~2s,因此保温时间主要由换热器心部温度 达到钎焊温度所需的时间及氧化膜层消散所需时间 决定。如果保温时间过短,换热器心部温度没有达 到钎焊温度;时间过长,液态钎料容易使被焊金属 熔蚀。

        2.4 真空钎焊炉的真空度

            高温状态下的真空度较低时,炉内残留的O2 H2O等氧化性气体易与Al起化学反应生成质硬的 氧化膜即Al2O3。Al2O3组织致密、稳定、熔点高,在 普通钎焊温度下不易分解,钎料氧化后使其流动性 浸润性变坏;被焊金属氧化后变得难以浸润,从而导 致焊料与基体间的焊接性能恶化。故需要尽可能提 高钎焊时的真空度,减少O2、H2O等氧化性气体的含 量,控制Al2O3的生成量。一般要求,钎焊炉采用多 温区控温,炉温均匀性为±5℃,工作真空度应保证 不大于2·0×10-3Pa,预抽真空的极限真空度必须在 10-4数量级。

        2.5 真空钎焊时环境状况

            环境中的湿度会对换热器钎焊质量造成影响 在高湿度下进行换热器组装时,会有更多的水分留 在翅片、隔板及封条上。将高湿度下组装的换热器 放入真空炉中钎焊,水分会蒸发、释放出更多的气 体,且
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