Wybór topnika do lutowania aluminium: korozyjny vs niekorozyjny dla niezawodnych połączeń

Partia świeżo lutowanych rdzeni aluminiowych leżała w magazynie przez dwa tygodnie, zanim wokół połączeń pojawił się biały proszek. W powiększeniu obszar w pobliżu filetów zawierał wżery. Lut był prawidłowy, a profil pieca odpowiadał specyfikacji, ale części i tak uległy uszkodzeniu. Przyczyną był przepływ. Zespół produkcyjny wybrał agresywny topnik na bazie chlorków, aby zapewnić lepsze zwilżanie, i pominął płukanie gorącą wodą, ponieważ rdzenie miały zamknięte kanały, co utrudniało czyszczenie. Ta decyzja zamieniła udane lutowanie w awarię korozyjną, która czekała, aż się wydarzy.

Pierwszym pytaniem, na które należy odpowiedzieć przy wyborze topnika do lutowania aluminium, nie jest cena ani marka. Chodzi o to, czy pozostałości topnika mogą być tolerowane wewnątrz gotowej części. Topniki korozyjne i niekorozyjne zachowują się bardzo różnie po cyklu lutowania i ta różnica decyduje o tym, czy części wymagają linii czyszczenia po lutowaniu, czy można pozostawić pozostałości na miejscu i jak długo złącze wytrzyma w eksploatacji. W artykule wyjaśniono te różnice oraz podano praktyczne kryteria wyboru i kwalifikacji topnika do produkcji.

Topnik korozyjny a niekorozyjny: co właściwie się zmienia

Topniki korozyjne i niekorozyjne reprezentują dwie różne filozofie produkcji. Zakłada się, że pozostałości zostaną usunięte. Drugi zakłada, że ​​pozostałość pozostanie.

Zanim nastąpi lutowanie, topnik musi przebić się przez warstwę tlenku glinu na metalu nieszlachetnym. Tlenek glinu jest trwały i trudno topiący się, tworzy się niemal natychmiast na czystej powierzchni aluminium. Żaden metal wypełniający nie może zwilżyć metalu nieszlachetnego, dopóki warstwa tlenku nie zostanie usunięta lub przerwana. Topnik dokonuje tego poprzez chemiczny atak na tlenek w temperaturze lutowania, umożliwiając przepływ stopionego wypełniacza i utworzenie zaokrąglenia.

Topniki korozyjne zazwyczaj bazują na solach chlorkowych. Są agresywne w rozpuszczaniu tlenku glinu i mogą pracować w szerszym zakresie warunków pieca. Jednak ich pozostałości absorbują wilgoć z powietrza, tworzą przewodzące elektrolity i z czasem atakują aluminiowy metal nieszlachetny. Oznacza to, że każdą lutowaną część należy dokładnie umyć po lutowaniu, zwykle w gorącej wodzie z mieszaniem, czasami z dodatkami chemicznymi. Jeśli jakiekolwiek pozostałości pozostaną w szczelinie, zamkniętym kanale lub wąskiej szczelinie żeber, tam rozpocznie się korozja.

Topniki niekorozyjne produkowane są na bazie związków fluoroglinianu potasu. Ich pozostałości są nierozpuszczalne w wodzie, nie chłoną wilgoci i są generalnie kompatybilne z aluminium podczas użytkowania. Są mniej agresywne niż topniki chlorkowe, dlatego wymagają czystszej powierzchni i bardziej kontrolowanej atmosfery w piecu. Jednak po zakończeniu cyklu lutowania pozostałości mogą pozostać na miejscu bez bezpośredniego ryzyka korozji.

Poniższa tabela podsumowuje praktyczne różnice.

Dlaczego wybór strumienia ma kluczowe znaczenie w przypadku aluminiowych wymienników ciepła

W przypadku aluminiowych płytowo-żebrowych wymienników ciepła domyślnym wyborem jest topnik niekorozyjny, ponieważ geometria części sprawia, że usunięcie pozostałości jest prawie niemożliwe.

Rdzeń wymiennika ciepła z żebrami płytowymi składa się z naprzemiennych płaskich płyt i żeberek falistych, o małych średnicach hydraulicznych i wąskich kanałach przepływowych. Po lutowaniu rdzenia kanały te są uszczelniane z wielu stron. Pozostałości topnika chlorkowego uwięzione w szczelinie lamelowej nie mogą zostać skutecznie wypłukane. Z biegiem czasu wilgoć wewnątrz pętli chłodzącej skrapla się na pozostałościach, tworzy elektrolit i inicjuje wżery. Produkty korozji następnie odpadają, zatykają ścieżkę przepływu i zanieczyszczają chłodzony płyn.

Właśnie dlatego większość produkcji wymienników ciepła z lutowanego aluminium wykorzystuje obecnie niekorodujący proces topnika fluorkowego. Topnik nanosi się w postaci zawiesiny wodnej na trzon żebra lub jako suchą powłokę, a następnie rdzeń składa się i lutuje w atmosferze azotu w temperaturze około 590–615 stopni Celsjusza, a pozostałość pozostawia na miejscu. Nie trzeba go usuwać, ponieważ nie powoduje korozji. W przypadku zastosowań wymagających dodatkowej ochrony: a odporny na korozję aluminiowy grzejnik płytowo-żebrowy łączy ten proces z doborem materiału i obróbką powierzchni zaprojektowaną z myślą o wydłużeniu żywotności.

Hurtowi dostawcy aluminiowych grzejników płytowych odpornych na korozję, firma - Wuxi Jinlianshun - Chiny Hurtownia odpornych na korozję aluminiowych grzejników płytowo-żebrowych Dostawcy i firma, niestandardowa odporność na korozję Al... Zobacz produkt →

Jeśli oceniasz specyfikacje części sprzętu chłodzącego, związek między wyborem topnika a długoterminową odpornością na korozję jest bezpośredni. Część lutowana topnikiem korozyjnym i niecałkowicie oczyszczona może wyglądać idealnie w momencie dostawy i ulec uszkodzeniu sześć miesięcy później. Bardziej szczegółowe spojrzenie na wybór materiałów i procesów dla środowisk korozyjnych można znaleźć w naszym artykule praktyczny poradnik doboru grzejników płytowo-żebrowych zapewniających odporność na korozję przechodzi przez kluczowe parametry.

Kryteria wyboru topnika wykraczające poza korozyjność

Po podjęciu decyzji, czy materiał jest korozyjny/niekorozyjny, wybór topnika staje się zadaniem inżynierskim polegającym na dopasowaniu okna topnika do metalu nieszlachetnego, metalu wypełniającego i atmosfery pieca.

Okno temperatury

Topnik musi być w pełni aktywny w temperaturze lutowania, a jego efektywny zakres musi pokrywać się z zakresem topnienia spoiwa. Typowe aluminiowe wypełniacze do lutowania twardego, takie jak stopy Al-Si, zaczynają topić się w temperaturze około 575 stopni Celsjusza. Topnik powinien się stopić i rozprowadzić zanim wypełniacz osiągnie pełną płynność. Jeśli topnik aktywuje się zbyt późno, wypełniacz nie zwilży się; jeśli aktywuje się zbyt wcześnie, topnik może wyschnąć, zanim uformuje się spoina.

W przypadku niekorozyjnych topników z fluoroglinianu potasu typowy zakres temperatur aktywnych wynosi w przybliżeniu 560 do 620 stopni Celsjusza. Dotyczy to większości zastosowań lutowania aluminium, ale należy to zweryfikować w odniesieniu do konkretnej kombinacji stopów, której używasz.

Wielkość cząstek proszku i nośnik

Topnik jest często stosowany w postaci zawiesiny, pasty lub warstwy wstępnie powlekanej. Wielkość cząstek proszku wpływa na równomierność aplikacji i zachowanie powłoki podczas ogrzewania. Gruby proszek jest łatwiejszy w obsłudze, ale może osadzać się nierówno; drobny proszek daje bardziej jednolitą powłokę, ale może być trudniejszy do wymieszania i kontrolowania. System nośników również ma znaczenie: zawiesiny na bazie wody wymagają spójnego suszenia, podczas gdy systemy na bazie rozpuszczalników mogą wymagać innego postępowania. W przypadku lutowania żeberek z wąskimi szczelinami, jednolita, cienka warstwa topnika jest zwykle ważniejsza niż maksymalna aktywność topnika.

Atmosfera pieca

Topnik niekorozyjny działa najlepiej w suchej, obojętnej atmosferze, zazwyczaj azotu. Atmosfera musi być sucha, aby zapobiec ponownemu wzrostowi tlenków, a punkt rosy powinien zwykle wynosić poniżej minus 40 stopni Celsjusza. Poziom tlenu i wilgoci w piecu ma bezpośredni wpływ na wydajność topnika. Jeśli atmosfera jest słaba, topnik zużyje się, walcząc z tlenkiem, zamiast umożliwić lutowanie, co doprowadzi do zagłodzenia połączeń. Topniki korozyjne są bardziej tolerancyjne na jakość atmosfery, co jest jednym z powodów, dla których nadal są używane do lutowania ręcznego i palnikowego.

Kwalifikacja topnika przed produkcją

Żaden topnik nie powinien być wprowadzany do produkcji seryjnej bez przeprowadzenia próby na małą partię, obejmującej badanie zachowania pozostałości. Sama specyfikacja chemiczna nie mówi, jak topnik będzie się zachowywał w Twoim piecu, na geometrii żeber, podczas procesu czyszczenia i montażu.

Praktyczne etapy kwalifikacji obejmują:

• Sprawdź certyfikat analizy pod kątem zawartości aktywnej i zanieczyszczeń. Poziomy żelaza, miedzi i cynku powyżej określonych limitów mogą mieć wpływ na jakość połączeń i zachowanie korozyjne.
• Sprawdź spójność między partiami. Temperatura lutowania jest wąskim zakresem, a partia topnika, która aktywuje się o 10 stopni wyżej, może powodować niekompletne filety w całym cyklu produkcyjnym.
• Kontroluj warunki przechowywania. Proszki topnikowe pochłaniają wilgoć, jeśli opakowania pozostają otwarte. Wilgoć powoduje zbrylanie i zmniejsza aktywność. Używaj szczelnie zamkniętych pojemników i sprawdzaj okres przydatności do spożycia.
• Przeprowadź lutowanie w małej partii z tym samym metalem nieszlachetnym, wypełniaczem, obciążeniem topnikiem i atmosferą, które będą stosowane w produkcji. Sprawdź formowanie się filetów, wygląd pozostałości i czystość kanału.
• Wykonaj test narażenia na wilgoć na gotowych lutowanych próbkach. Wystawić próbki na działanie ciepłych, wilgotnych warunków przez określony czas i sprawdzić, czy nie występują produkty korozji. Jest to najbardziej bezpośredni sposób potwierdzenia, że ​​połączenie strumienia i procesu jest bezpieczne.

Te kroki mogą wydawać się trudne w przypadku materiału eksploatacyjnego, ale topnik jest główną zmienną, która może zamienić dobry proces lutowania w problem z niezawodnością w terenie. W przypadku naszej własnej produkcji kwalifikację topnika traktujemy jako część przeglądu projektu produktu, szczególnie gdy wymiennik ciepła będzie używany w wymagających zastosowaniach, takich jak chłodzenie hydrauliczne lub zarządzanie temperaturą układu napędowego.

Wybór topnika to decyzja dotycząca niezawodności, a nie decyzji o kosztach materiałów eksploatacyjnych.

W przypadku lutowania aluminium najwięcej uwagi poświęca się spoiwowi i profilowi ​​pieca, ale topnik decyduje o tym, czy złącze przetrwa pierwszy rok pracy. Niekorozyjny topnik z fluorem eliminuje największe ryzyko: uwięzione pozostałości, które pochłaniają wilgoć i powodują korozję złącza od wewnątrz. W przypadku rdzeni wymienników ciepła i innych konstrukcji zamkniętych jest to właściwy wybór domyślny. Kupując topnik, sprawdź zakres temperatur, wymagania atmosfery i zachowanie pozostałości, a następnie zweryfikuj w rzeczywistej próbie produkcyjnej.

Jeśli projektujesz lub zaopatrujesz produkty chłodzące z lutowanego aluminium, an chłodnica z płytą aluminiową Podstawą, której można się spodziewać, jest konstrukcja z kontrolowanym, niekorozyjnym procesem topnika.

Producenci chłodnic aluminiowych, dostawcy chłodnic z płytami aluminiowymi Jako chińscy producenci chłodnic aluminiowych i dostawcy wymienników ciepła z płytami aluminiowymi, fabryka, Jinlianshun oferują płyty aluminiowe Cutsom... Zobacz produkt →