Причини витоку вакуумної пайки в алюмінієвих пластинчасто-плавникових теплообмінниках

Вакуумна пайка нагріває конструктивні компоненти у вакуумі, розплавляючи паяльний матеріал для з'єднання з твердим металом, ефективно з'єднуючи різні метали та дозволяючи зварювати складні конструкції. Отримані з'єднання виходять рівними, щільними, з мінімальною деформацією, виявляють відмінні механічні та корозійностійкі властивості.

Вакуумна пайка пред'являє жорсткі вимоги до конструкції конструкції, складання, хімічного складу композитної пластини, товщини шару пайки і процесу теплообмінників. Недотримання цих вимог може призвести до дефектів якості, таких як вигин, неповна пайка, ерозія та, зокрема, протікання, що становить серйозну проблему.

Процес виробництва пластинчастих теплообмінників з алюмінієвого сплаву

Підготовка матеріалу: формування та підбір розмірів композитних пластин, ребер та ущільнень.

Обробка поверхонь: промивання → ополіскування лугом → кислотне промивання → ополіскування → гарячою водою, ополіскування → сушіння.

Збірка: механічна збірка композитних пластин, бічних панелей, ребер і ущільнень.

Вакуумна пайка: включає три етапи, а саме попереднє нагрівання, накопичення енергії та пайку у вакуумній печі. Після досягнення заданої температури живлення відключається і заготівля виймається з печі.

Ректифікація: механічна корекція деформації після вакуумної пайки теплообмінника.

Зварювання перегородок: аргонодугове зварювання перегородок на обох кінцях теплообмінника, особливо у великих положеннях ущільнень.

Випробування тиском: випробування тиском повітря для оцінки несучої здатності теплообмінника, а саме випробування на герметичність.

Розпилення: очищення, сушіння, розпилення та сушіння теплообмінника для покращення якості його зовнішнього вигляду.

5 основних причин протікання вакуумної пайки

1. Збірка теплообмінника

• Перед складанням ретельна обробка поверхні, включаючи кислотно-лужну мийку, має важливе значення для видалення бруду, масляних плям і оксидної плівки, забезпечуючи ефективний контакт для покращення якості вакуумної пайки.
• Допуски на розміри компонентів конструкції повинні жорстко контролюватися після формування та підбору розмірів, щоб забезпечити щільне прилягання під час складання, запобігаючи неповній пайці та роз'єднанню паяних з'єднань.
• Для підвищення міцності пайки поверхні конструктивних компонентів повинні бути помірно шорсткими, а на внутрішній стороні ущільнення слід зробити 30-градусну фаску, щоб зменшити поверхневий натяг паяльного матеріалу, підвищити змочуваність і мінімізувати дефекти пайки.
• При використанні кріплень з нержавіючої сталі для затиску теплообмінника слід встановити відповідне зусилля затиску відповідно до конструкції конструкції, щоб уникнути надмірного зусилля, що спричиняє вигин ребра, або недостатньої сили, що призводить до ослаблення ребра.

2. Якісні показники композитних плит

Ефективність пайки композитних пластин пов'язана з плинністю, змочуваністю, наповнювальною здатністю та міцністю зварювання шару паяльного матеріалу.

• Високий вміст Si може спричинити ерозію; діапазон Si для композитних пластин, що використовуються у вакуумній пайці, становить від 90% до 105%.
• Mg служить активатором; Коли ступінь вакууму високий, стандартного вмісту достатньо, але при низькому вакуумі його слід контролювати на верхній межі або вище.
• Композитні плити та паяльні шари повинні відповідати вимогам до тиску, як правило, в межах (10+3)% товщини пластини, щоб запобігти слабкому зварюванню та витоку.
• Композитні пластини діють як роздільники каналів і повинні бути бездефектними, щоб підтримувати продуктивність тиску, уникаючи таких проблем, як пори, шлак, погані зварні шви та фізичні пошкодження. Надмірна товщина паяльного матеріалу може знизити напірну здатність.

3. Процес вакуумної пайки

У печі вакуумної пайки заготовки в основному нагріваються за рахунок теплового випромінювання. Важливо нагрівати їх повільно, щоб підтримувати постійну внутрішню та зовнішню температуру, забезпечуючи високу якість пайки.

У промисловому виробництві ефективним методом є використання технологічного потоку попереднього нагрівання, накопичення енергії, пайки та охолодження з вимкненим живленням. Температура пайки і час витримки є критичними факторами, що впливають на ефективність процесу.

4. Рівень вакууму у вакуумній паяльній печі

При високих температурах і низьких умовах вакууму залишкові окислювальні гази реагують з алюмінієм, утворюючи оксидну плівку Al2O3, що впливає на сипкість паяльного матеріалу і змочуваність підкладки, що призводить до зниження продуктивності зварювання.

Щоб мінімізувати утворення Al2O3, покращуйте рівень вакууму, контролюйте вміст газу та забезпечте багатозонний контроль температури з рівномірністю 15°C. Робочий рівень вакууму не повинен перевищувати 2×10-3 Па, при попередньому вакуумі граничний рівень вакууму 10-4.

5. Умови навколишнього середовища під час вакуумної пайки

Вологість навколишнього середовища впливає на якість пайки теплообмінника. Підвищена вологість при складанні може залишити вологу на деталях. Під час пайки у вакуумній печі при випаровуванні вологи виділяється газ, що впливає на внутрішню температуру та рівень вакууму, погіршує окислення алюмінію та погіршує якість пайки.

Тому перед обробкою, складанням і пайкою поверхонь необхідно контролювати вологість навколишнього середовища або впроваджувати альтернативні методи.

Висновок

Щоб зменшити або мінімізувати витік в теплообмінниках після вакуумної пайки, слід зробити наступні кроки:

• Забезпечте якість продукції, закуповуючи сировину у авторитетних, професійних виробників; зверніться до Chalco щодо пайки плит.
• Суворо дотримуйтесь технологічних процедур підготовки матеріалу, обробки поверхні та складання.
• Оптимізуйте та суворо контролюйте температуру пайки, час витримки, рівень вакууму та інші параметри процесу за допомогою практичного досвіду; Переконайтеся, що попередній вакуум знаходиться на рівні -4.
• Контролюйте вологість навколишнього середовища. Уникайте швидкого охолодження після пайки. Пайку можна проводити в азотонаповненої печі без вакууму, але допуск тиску буде трохи нижче.