Alüminyum Plakalı Eşanjörlerde Vakumlu Lehimleme Sızıntısının Nedenleri

Vakumlu lehimleme, yapısal bileşenleri vakumda ısıtır, katı metalle bağ kurmak için lehimleme malzemesini eritir, farklı metalleri etkili bir şekilde birleştirir ve karmaşık yapıların kaynaklanmasını sağlar. Ortaya çıkan derzler pürüzsüz, yoğundur, minimum deformasyona sahiptir ve mükemmel mekanik ve korozyona dayanıklı özellikler sergiler.

Vakumlu lehimleme, ısı eşanjörlerinin yapısal tasarımı, montajı, kompozit levha kimyasal bileşimi, lehimleme tabakası kalınlığı ve prosesi üzerinde katı gereksinimler getirir. Bu gereksinimlerin karşılanmaması, bükülme, eksik lehimleme, erozyon ve özellikle ciddi bir sorun teşkil eden sızıntı gibi kalite kusurlarına neden olabilir.

Alüminyum alaşımlı plakalı ısı eşanjörlerinin üretim süreci

Malzeme hazırlığı: kompozit plakaların, kanatçıkların ve contaların şekillendirilmesi ve boyutlandırılması.

Yüzey işleme: alkali yıkama → durulama → asit yıkama → durulama → sıcak suyla durulama → kurutma.

Montaj: kompozit plakaların, yan panellerin, kanatların ve contaların mekanik montajı.

Vakumlu lehimleme: ön ısıtma, enerji depolama ve vakumlu fırında lehimleme olmak üzere üç aşamadan oluşur. Belirtilen sıcaklığa ulaşıldığında, güç kapatılır ve iş parçası fırından çıkarılır.

Düzeltme: ısı eşanjörünün vakumla lehimlenmesinden sonra deformasyonun mekanik olarak düzeltilmesi.

Bölme kaynağı: ısı eşanjörünün her iki ucundaki, özellikle büyük conta konumlarındaki bölmelerin argon ark kaynağı.

Basınç testi: ısı eşanjörünün basınç taşıma kapasitesini değerlendirmek için hava basıncı testi, yani sızıntı testi.

Püskürtme: görünüm kalitesini artırmak için ısı eşanjörünün temizlenmesi, kurutulması, püskürtülmesi ve kurutulması.

Vakumlu lehimleme sızıntısının 5 ana nedeni

1. Isı eşanjörü tertibatı

• Montajdan önce, asit-baz yıkama da dahil olmak üzere titiz yüzey işlemi, kiri, yağ lekelerini ve oksit filmini çıkarmak için gereklidir ve gelişmiş vakumlu lehimleme kalitesi için etkili temas sağlar.
• Yapısal bileşenlerin boyutsal toleransları, montaj sırasında tam oturmasını sağlamak, eksik lehimlemeyi ve ayrık lehimli bağlantıları önlemek için şekillendirme ve boyutlandırmadan sonra sıkı bir şekilde kontrol edilmelidir.
• Lehimleme mukavemetini arttırmak için, yapısal bileşen yüzeyleri orta derecede pürüzlü olmalı ve lehimleme malzemesi yüzey gerilimini azaltmak, ıslanabilirliği artırmak ve lehimleme kusurlarını en aza indirmek için contanın iç kısmında 30 derecelik bir pah yapılmalıdır.
• Isı eşanjörü kelepçesi için paslanmaz çelik armatürler kullanırken, kanat bükülmesine neden olan aşırı kuvveti veya kanat gevşemesine yol açan yetersiz kuvveti önlemek için yapısal tasarıma göre uygun sıkıştırma kuvveti ayarlanmalıdır.

2. Kompozit plakaların kalite göstergeleri

Kompozit plakaların lehimleme performansı, lehimleme malzemesi tabakasının akışkanlığı, ıslanabilirliği, doldurma kapasitesi ve kaynak mukavemeti ile ilgilidir.

• Yüksek Si içeriği erozyona neden olabilir; Vakumlu lehimlemede kullanılan kompozit plakalar için Si aralığı %90 ila %105'tir.
• Mg bir aktivatör görevi görür; Vakum derecesi yüksek olduğunda, standart içerik yeterlidir, ancak düşük vakumda, üst sınırda veya daha yüksek bir seviyede kontrol edilmelidir.
• Kompozit plakalar ve lehimleme katmanları, zayıf kaynak ve sızıntıyı önlemek için tipik olarak plaka kalınlığının (10+3)%'si dahilinde basınç gereksinimlerini karşılamalıdır.
• Kompozit plakalar kanal ayırıcı görevi görür ve gözenekler, cüruf, zayıf kaynaklar ve fiziksel hasar gibi sorunları önleyerek basınç performansını korumak için hatasız olmalıdır. Aşırı lehimleme malzemesi kalınlığı basınç kapasitesini azaltabilir.

3. Vakumlu lehimleme işlemi

Vakumlu lehimleme fırınında, iş parçaları öncelikle termal radyasyonla ısıtılır. Tutarlı iç ve dış sıcaklıkları korumak ve yüksek kaliteli lehimleme sağlamak için bunları yavaşça ısıtmak çok önemlidir.

Endüstriyel üretimde, ön ısıtma, enerji depolama, lehimleme ve kapanma soğutmasından oluşan bir proses akışı kullanmak verimli bir yöntemdir. Lehimleme sıcaklığı ve bekletme süresi, prosesin verimliliğini etkileyen kritik faktörlerdir.

4. Vakumlu lehimleme fırınında vakum seviyesi

Yüksek sıcaklıklarda ve düşük vakum koşullarında, artık oksitleyici gazlar alüminyum ile reaksiyona girerek bir oksit filmi (Al2O3) oluşturur ve lehimleme malzemesinin akışkanlığını ve alt tabakanın ıslanabilirliğini etkileyerek kaynak performansının düşmesine neden olur.

Al2O3 oluşumunu en aza indirmek, vakum seviyelerini iyileştirmek, gaz içeriğini kontrol etmek ve 15°C'lik bir homojenlik ile çok bölgeli sıcaklık kontrolü sağlamak. Çalışma vakum seviyesi 2×10-3 Pa'yı geçmemeli ve tahliye öncesi nihai vakum seviyesi 10-4'tür.

5. Vakumlu lehimleme sırasındaki çevresel koşullar

Çevresel nem, ısı eşanjörü lehimleme kalitesini etkiler. Montaj sırasında yüksek nem, parçalar üzerinde nem bırakabilir. Vakumlu bir fırında lehimleme yaparken, nem buharlaşması gazı serbest bırakarak iç sıcaklığı ve vakum seviyelerini etkiler, alüminyum oksidasyonunu kötüleştirir ve lehimleme kalitesinden ödün verir.

Bu nedenle, yüzey işleme, montaj ve lehimlemeden önce çevresel nemin kontrol edilmesi veya alternatif yöntemlerin uygulanması gereklidir.

Son

Vakumlu lehimlemeden sonra ısı eşanjörlerindeki sızıntıyı azaltmak veya en aza indirmek için aşağıdaki adımlar atılmalıdır:

• Saygın, profesyonel üreticilerden hammadde tedarik ederek ürün kalitesini sağlayın; lehimleme plakaları için Chalco'ya danışın.
• Malzeme hazırlama, yüzey işleme ve montaj için proses prosedürlerine sıkı sıkıya bağlı kalın.
• Pratik deneyim yoluyla lehimleme sıcaklığını, tutma süresini, vakum seviyesini ve diğer proses parametrelerini optimize edin ve sıkı bir şekilde kontrol edin; Tahliye öncesi nihai vakumun -4 seviyesinde olduğundan emin olun.
• Çevresel nemi kontrol edin. Lehimlemeden sonra hızlı soğumadan kaçının. Lehimleme, nitrojen dolu bir fırında vakumsuz olarak yapılabilir, ancak basınç toleransı biraz daha düşük olacaktır.