Lựa chọn chất trợ hàn nhôm: Ăn mòn và không ăn mòn cho các mối nối đáng tin cậy

Một mẻ lõi nhôm mới được hàn lại nằm trong nhà kho suốt hai tuần trước khi bột trắng xuất hiện xung quanh các mối nối. Dưới độ phóng đại, khu vực gần miếng philê có vết rỗ. Hợp kim hàn là chính xác và cấu hình lò phù hợp với thông số kỹ thuật, nhưng dù sao thì các bộ phận cũng bị lỗi. Nguyên nhân là do dòng chảy. Nhóm sản xuất đã chọn chất trợ dung gốc clorua mạnh để làm ướt tốt hơn và bỏ qua quá trình rửa bằng nước nóng vì lõi có các kênh kín khiến việc làm sạch không đáng tin cậy. Quyết định đó đã biến một cuộc hàn đồng thành công thành một sự cố ăn mòn đang chực chờ xảy ra.

Câu hỏi đầu tiên cần trả lời khi lựa chọn chất trợ hàn nhôm không phải là giá cả hay thương hiệu. Vấn đề là liệu dư lượng chất trợ dung có thể được chấp nhận bên trong bộ phận đã hoàn thiện hay không. Chất trợ dung ăn mòn và không ăn mòn hoạt động rất khác nhau sau chu kỳ hàn đồng và sự khác biệt đó quyết định liệu các bộ phận có cần dây chuyền làm sạch sau hàn đồng hay không, liệu cặn có thể được giữ nguyên tại chỗ hay không và mối nối sẽ tồn tại được bao lâu khi sử dụng. Bài viết này giải thích những khác biệt đó và đưa ra các tiêu chí thực tế để lựa chọn và xác định chất lượng từ thông cho sản xuất.

Chất ăn mòn và chất không ăn mòn: Điều gì thực sự thay đổi

Chất trợ dung ăn mòn và không ăn mòn đại diện cho hai triết lý sản xuất khác nhau. Người ta cho rằng dư lượng sẽ được loại bỏ. Người kia cho rằng dư lượng sẽ ở lại.

Trước khi hàn đồng có thể xảy ra, từ thông phải xuyên qua lớp oxit nhôm trên kim loại cơ bản. Nhôm oxit ổn định và khó nóng chảy, và nó hình thành gần như ngay lập tức trên bề mặt nhôm sạch. Không có kim loại phụ nào có thể làm ướt kim loại cơ bản cho đến khi màng oxit đó bị loại bỏ hoặc bị phá vỡ. Chất trợ dung thực hiện điều này bằng cách tấn công hóa học oxit ở nhiệt độ hàn đồng, cho phép chất độn nóng chảy chảy và tạo thành miếng phi lê.

Chất trợ dung ăn mòn thường dựa trên muối clorua. Chúng có khả năng hòa tan nhôm oxit mạnh mẽ và có thể hoạt động trong nhiều điều kiện lò nung hơn. Nhưng cặn của chúng hấp thụ độ ẩm từ không khí, tạo thành chất điện phân dẫn điện và tấn công kim loại nền nhôm theo thời gian. Điều đó có nghĩa là mọi bộ phận hàn phải được rửa kỹ sau khi hàn, thường là trong nước nóng có khuấy trộn, đôi khi bằng phụ gia hóa học. Nếu bất kỳ chất cặn nào còn sót lại trong kẽ hở, kênh kín hoặc khe hở vây hẹp thì hiện tượng ăn mòn sẽ bắt đầu ở đó.

Chất trợ dung không ăn mòn dựa trên các hợp chất kali fluoroaluminate. Dư lượng của chúng không hòa tan trong nước, không hấp thụ độ ẩm và thường tương thích với nhôm đang sử dụng. Chúng ít tác động hơn dòng clorua, vì vậy chúng đòi hỏi bề mặt sạch hơn và bầu không khí trong lò được kiểm soát chặt chẽ hơn. Nhưng một khi chu trình hàn hoàn tất, cặn có thể giữ nguyên tại chỗ mà không có nguy cơ ăn mòn ngay lập tức.

Bảng sau đây tóm tắt những khác biệt thực tế.

Tại sao lựa chọn thông lượng lại quan trọng đối với bộ trao đổi nhiệt bằng nhôm

Đối với bộ trao đổi nhiệt dạng tấm nhôm, chất trợ dung không ăn mòn là lựa chọn mặc định vì hình dạng bộ phận khiến việc loại bỏ cặn gần như không thể.

Lõi trao đổi nhiệt dạng tấm bao gồm các tấm phẳng và các cánh lượn sóng xen kẽ nhau, có đường kính thủy lực nhỏ và đường dẫn dòng chảy hẹp. Sau khi lõi được hàn đồng, những lối đi đó sẽ được bịt kín nhiều mặt. Dư lượng dòng clorua bị mắc kẹt bên trong khe hở vây không thể được rửa sạch một cách đáng tin cậy. Theo thời gian, độ ẩm bên trong vòng làm mát ngưng tụ trên cặn, tạo thành chất điện phân và bắt đầu rỗ. Các sản phẩm ăn mòn sau đó bong ra, làm tắc nghẽn đường dẫn dòng chảy và làm ô nhiễm bất kỳ chất lỏng nào đang được làm mát.

Đây là lý do tại sao hầu hết sản xuất bộ trao đổi nhiệt bằng nhôm hàn ngày nay đều sử dụng quy trình thông lượng florua không ăn mòn. Chất trợ dung được sử dụng dưới dạng bùn gốc nước cho vật liệu vây hoặc dưới dạng lớp phủ khô, sau đó lõi được lắp ráp và hàn đồng trong môi trường nitơ ở nhiệt độ khoảng 590 đến 615 độ C, phần cặn còn lại được giữ nguyên. Nó không cần phải được loại bỏ vì nó không dẫn đến ăn mòn. Đối với các ứng dụng yêu cầu bảo vệ bổ sung, tản nhiệt tấm nhôm chống ăn mòn kết hợp quá trình này với việc lựa chọn vật liệu và xử lý bề mặt được thiết kế để kéo dài tuổi thọ sử dụng.

Bán buôn Nhà cung cấp, Công ty tản nhiệt tấm nhôm chống ăn mòn - Vô Tích Jinlianshun - Nhà cung cấp và công ty tản nhiệt tấm nhôm chống ăn mòn bán buôn Trung Quốc, Nhà cung cấp và công ty tản nhiệt chống ăn mòn tùy chỉnh... Xem sản phẩm →

Nếu bạn đang đánh giá các thông số kỹ thuật của bộ phận cho thiết bị làm mát, thì mối liên hệ giữa lựa chọn từ thông và khả năng chống ăn mòn lâu dài là trực tiếp. Một bộ phận được hàn bằng chất ăn mòn và làm sạch không đầy đủ có thể trông hoàn hảo khi giao hàng và hỏng sáu tháng sau đó. Để có cái nhìn chi tiết hơn về các lựa chọn vật liệu và quy trình cho môi trường ăn mòn, chúng tôi hướng dẫn lựa chọn bộ tản nhiệt dạng tấm chống ăn mòn thực tế đi qua các tham số chính.

Tiêu chí lựa chọn thông lượng ngoài khả năng ăn mòn

Sau khi đưa ra quyết định ăn mòn/không ăn mòn, việc lựa chọn từ thông sẽ trở thành một nhiệm vụ kỹ thuật để khớp cửa sổ từ thông với kim loại cơ bản, kim loại phụ và môi trường lò.

Cửa sổ nhiệt độ

Chất trợ dung phải hoạt động hoàn toàn ở nhiệt độ hàn và phạm vi hiệu quả của nó phải trùng với phạm vi nóng chảy của kim loại phụ. Các chất độn hàn nhôm thông thường như hợp kim Al-Si bắt đầu nóng chảy ở khoảng 575 độ C. Dòng chảy sẽ tan chảy và lan rộng trước khi chất độn đạt đến mức thanh khoản hoàn toàn. Nếu chất trợ dung kích hoạt quá muộn, chất độn sẽ không bị ướt; nếu nó kích hoạt quá sớm, chất trợ dung có thể bị khô trước khi khớp hình thành.

Đối với dòng kali fluoroaluminate không ăn mòn, phạm vi hoạt động điển hình là khoảng 560 đến 620 độ C. Điều đó bao gồm hầu hết các ứng dụng hàn nhôm, nhưng hãy xác minh nó dựa trên sự kết hợp hợp kim cụ thể mà bạn đang sử dụng.

Kích thước hạt bột và chất mang

Thông lượng thường được áp dụng dưới dạng bùn, bột nhão hoặc lớp phủ trước. Kích thước hạt bột ảnh hưởng đến tính đồng nhất của ứng dụng và cách thức hoạt động của lớp phủ trong quá trình gia nhiệt. Bột thô dễ xử lý hơn nhưng có thể nằm không đều; Bột mịn tạo ra lớp phủ đồng đều hơn nhưng khó trộn và khó kiểm soát hơn. Hệ thống chất mang cũng quan trọng: bùn gốc nước cần sấy khô liên tục, trong khi hệ thống gốc dung môi có thể cần cách xử lý khác. Nếu bạn đang hàn các cụm cánh tản nhiệt có khe hở hẹp thì lớp từ thông mỏng, đồng đều thường quan trọng hơn hoạt động từ thông tối đa.

Khí quyển lò

Chất trợ dung không ăn mòn hoạt động tốt nhất trong môi trường trơ khô, điển hình là nitơ. Bầu không khí phải khô ráo để ngăn chặn oxit tái phát triển và điểm sương thường phải dưới âm 40 độ C. Mức oxy và độ ẩm trong lò ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất dòng chảy. Nếu không khí kém, từ thông sẽ tự tiêu thụ oxit chống lại thay vì tạo ra hàn đồng, dẫn đến các khớp bị thiếu. Chất trợ dung ăn mòn có khả năng chịu được chất lượng khí quyển tốt hơn, đó là một lý do khiến chúng vẫn được sử dụng cho các ứng dụng hàn thủ công và hàn bằng mỏ hàn.

Xác định thông lượng trước khi sản xuất

Không có chất trợ dung nào được đưa vào sản xuất hàng loạt mà không có thử nghiệm hàng loạt nhỏ bao gồm việc kiểm tra hành vi của dư lượng. Chỉ riêng thông số kỹ thuật hóa học không cho bạn biết chất trợ dung sẽ hoạt động như thế nào trong lò, trên hình dạng cánh tản nhiệt, với quy trình làm sạch và lắp ráp của bạn.

Các bước đánh giá thực tế bao gồm:

• Xác nhận giấy chứng nhận phân tích về hàm lượng hoạt chất và tạp chất. Mức sắt, đồng và kẽm vượt quá giới hạn quy định có thể ảnh hưởng đến chất lượng mối nối và hoạt động ăn mòn.
• Kiểm tra tính nhất quán theo từng đợt. Nhiệt độ hàn là một khoảng hẹp và mẻ thông lượng kích hoạt cao hơn 10 độ có thể tạo ra những miếng phi lê không hoàn chỉnh trong toàn bộ quá trình sản xuất.
• Kiểm soát điều kiện bảo quản. Bột thông lượng hấp thụ độ ẩm nếu gói được để mở. Độ ẩm gây vón cục và giảm hoạt động. Sử dụng hộp đựng kín và kiểm tra thời hạn sử dụng.
• Chạy một mẻ hàn nhỏ với cùng loại kim loại cơ bản, chất độn, chất trợ dung và khí quyển sẽ được sử dụng trong sản xuất. Kiểm tra sự hình thành phi lê, sự xuất hiện cặn và độ sạch của kênh.
• Thực hiện kiểm tra độ ẩm trên các mẫu hàn đã hoàn thiện. Cho mẫu tiếp xúc với điều kiện ẩm ướt trong một khoảng thời gian xác định và kiểm tra các sản phẩm bị ăn mòn. Đây là cách trực tiếp nhất để xác nhận rằng sự kết hợp từ thông và quy trình là an toàn.

Các bước này có vẻ nặng nề đối với vật liệu tiêu hao, nhưng thông lượng là biến số chính có thể biến quy trình hàn đồng tốt thành vấn đề về độ tin cậy tại hiện trường. Đối với hoạt động sản xuất của riêng mình, chúng tôi coi việc đánh giá chất lượng thông lượng như một phần của quá trình đánh giá thiết kế sản phẩm, đặc biệt khi bộ trao đổi nhiệt sẽ được sử dụng trong các ứng dụng đòi hỏi khắt khe như làm mát thủy lực hoặc quản lý nhiệt hệ thống truyền động.

Lựa chọn thông lượng là một quyết định về độ tin cậy, không phải là một quyết định về chi phí tiêu hao.

Trong hàn nhôm, kim loại phụ và biên dạng lò được chú ý nhiều nhất, nhưng chất trợ dung quyết định liệu mối nối có tồn tại được trong năm đầu tiên sử dụng hay không. Dòng florua không ăn mòn giúp loại bỏ nguy cơ lớn nhất: cặn bị mắc kẹt sẽ hấp thụ độ ẩm và ăn mòn khớp từ bên trong. Đối với lõi trao đổi nhiệt và các cấu trúc khép kín khác, điều đó làm cho nó trở thành lựa chọn mặc định chính xác. Khi mua chất trợ dung, hãy xác nhận khoảng nhiệt độ, các yêu cầu về khí quyển và trạng thái tồn dư, sau đó xác nhận bằng thử nghiệm sản xuất thực tế.

Nếu bạn đang thiết kế hoặc tìm nguồn cung ứng các sản phẩm làm mát bằng nhôm hàn đồng, bộ làm mát bằng tấm nhôm được xây dựng bằng quy trình từ thông không ăn mòn được kiểm soát là điều cơ bản có thể mong đợi.

Nhà sản xuất máy làm mát bằng nhôm, Nhà cung cấp máy làm mát bằng nhôm tấm Là nhà sản xuất máy làm mát nhôm Trung Quốc và nhà cung cấp, nhà máy trao đổi nhiệt dạng tấm nhôm, Jinlianshun cung cấp tấm nhôm Cutsom... Xem sản phẩm →