Percorso di fusione del radiatore a piastra: analisi di casi tipici e contromisure per i difetti della fusione dell'alluminio

Le perdite nei radiatori a piastra di alluminio dopo il processo di brasatura, sia essa di vuoto che di atmosfera controllata, sono un problema di qualità critico generalmente causato dal processo, dalla strutturao problemi di puliziaLe cause comuni di perdite di saldatura possono essere raggruppate nelle seguenti categorie.

I. Analisi delle cause profonde dei difetti comuni delle perdite di brasatura

Parametri del processo di brasatura non corretti

• Temperatura eccessiva / tempo prolungato:Porta a deflusso di metallo di riempimento e erosione del metallo di base (assottigliamento o perforazione dei bordi delle pinne).
• Temperatura insufficiente / tempo insufficiente:La fusione incompleta del metallo di riempimento e la scarsa fluidità provocano vuoti non riempiti o interruzione della continuità delle giunzioni.

Questioni relative all'assemblaggio delle parti e all'accreditamento congiunto

• Disponibilità eccessiva (> 0,06 mm):L'azione capillare fallisce, impedendo al metallo di riempire l'articolazione della brasatura e formando vuoti.
• Disponibilità insufficiente o contatto diretto:Il metallo di riempimento non può penetrare, causando una mancanza localizzata di legame (aree non brasate).

Questioni relative alla pulizia dei materiali e della superficie

• Film di ossido di superficie:Lo strato di ossido di alluminio sulle superfici di lega di alluminio ha un elevato punto di fusione e non è bagnabile.si verificheranno difetti di pseudo-saldatura.
• Olio/umidità:La vaporizzazione ad alte temperature genera porosità del gas e può persino causare ossidazione localizzata.
• Corrispondenza dei metalli comuni:Se entrambe le pinne e le piastre di separazione sono costituite da leghe a basso punto di fusione, il collasso può verificarsi ad alta temperatura; se entrambe sono costituite da leghe ad alto punto di fusione,il metallo di riempimento diventa difficile da fondere.

Problemi di impianto e caricamento del forno

• Pressione irregolare:La pressione insufficiente o la deformazione dell'apparecchio portano a spazi aperti locali o a un scarso contatto.
• Calore irregolare:Le grandi variazioni di temperatura all'interno del forno di brasatura creano non-uniformità termica, con conseguente sovraccarico in alcune aree e fusione incompleta in altre.

Problemi di progettazione strutturale

• Insufficiente rigidità:I nuclei brasati di grandi dimensioni si deformano sotto il proprio peso o lo stress termico ad alte temperature, separando i giunti della brasatura e causando crepe.
• Disadattamento tra barre laterali e pinne:L'incoerente espansione termica tra le barre laterali e le pinne genera crepe durante la fase di raffreddamento dopo la brasatura.

II. Casi e contromisure tipici di perdite di brasatura

Caso 1: perdite di micro-porosità causate dall'erosione del bordo della pinna

• Fenomeni:L'ispezione a raggi X rivela vuoti neri all'interfaccia pinna-separatore; l'esame metallografico mostra bordi di pinna arrotondati e sottili.

• Causa:La temperatura di punta di brasaggio è troppo alta (oltre 610°C) o il tempo di tenuta è troppo lungo, causando la fusione delle fasi eutettiche a basso punto di fusione.

• Contro misure:Abbassare la temperatura di picco (consigliato 600±3°C) e ridurre il tempo di tenuta; verificare l'accuratezza delle termocoppie per un corretto controllo del profilo termico della brasatura.

Caso 2: perdite lineari negli angoli della barra laterale

• Fenomeni:La prova delle perdite rivela una perdita lineare di gas all'articolazione tra la barra laterale e la piastra separatrice, con una superficie di frattura liscia.

• Causa:Disponibilità eccessiva (> 0,06 mm) combinata con metallo di riempimento insufficiente; o bassa pressione dell'apparecchio che provoca lo spostamento della barra laterale ad alta temperatura.

• Contro misure:Controllare il raggio libero dell'assemblaggio entro 0,02 ∼ 0,06 mm; aggiungere metallo di riempimento localizzato (ad esempio, foglio di brasatura preposto); ottimizzare la progettazione del dispositivo di brasatura per una pressione uniforme.

Caso 3: perdite di porosità del lotto dovute a cattiva pulizia e controllo dell'atmosfera di brasatura a vuoto

• Fenomeni:Punti di fuga casuali; pori circolari di gas visibili sulla superficie della frattura sotto lo stereomicroscopio.

• Causa:Pulizia incompleta delle parti (olio di stampaggio residuo, impronte digitali), assorbimento dell'umidità o basso livello di vuoto nel forno di brasatura a vuoto.

• Contro misure:Applicare rigorosamente la pulizia ad ultrasuoni e l'asciugatura accurata prima della brasatura; controllare la qualità dell'atmosfera di vuoto e la tenuta alle perdite.

Caso 4: perdite di warpage nei nuclei di grandi dimensioni

• Fenomeni:Perforazione a quattro angoli o al centro dei lunghi bordi del nucleo; deformazione complessiva a forma di arco visibile.

• Causa:Differenze significative nei coefficienti di espansione termica delle piastre separatrici e delle barre laterali; le tensioni di contrazione causate dal raffreddamento separano i bordi brasati.

• Contro misure:Aggiungere strisce di rinforzo per i bordi; applicare apparecchi segmentati per la limitazione durante il riscaldamento e il raffreddamento; ottimizzare la velocità di raffreddamento (si raccomanda un raffreddamento lento al di sopra di 400 °C per ridurre al minimo lo stress residuo).

III. Metodi di rilevazione delle perdite e di analisi metallografica dei componenti brasati

1. Posizione non distruttiva:La prova delle perdite con lo spettrometro di massa dell'elio (metodo dello spruzzo di elio) può raggiungere una precisione a livello millimetrico; il metodo dell'aria compressa e della bolla di sapone può essere utilizzato per lo screening preliminare delle perdite.
2. Esame distruttivo:Sezionare l'area di perdita e osservare sotto uno stereomicroscopio la morfologia della frattura dell'articolazione di brasatura (mancanza di fusione, pori gassosi, erosione, crepe).
3. Analisi metallografica:Per la valutazione della qualità si misurano la velocità di riempimento dell'articolazione di brasatura (valore accettabile > 90%) e lo spessore dello strato di composti intermetallici (dovrebbe essere < 5 μm).
4. Tracciabilità del processo:Rivedere il profilo termico completo della brasatura (fase di riscaldamento, tenuta e raffreddamento), i registri del livello di vuoto e i registri della pressione degli apparecchi per identificare le cause profonde.

IV. Principali misure preventive per una qualità affidabile della brasatura in alluminio

• Controllo della finestra del processo di brasatura:Per le leghe di alluminio 3003/4104, la temperatura massima di brasatura deve essere di 598°605°C, con un tempo di tenuta di 3°8 minuti.

• Gestione della pulizia:Tutte le parti devono essere accuratamente degrasate (pulizia alcalina o ultrasuonistica) e asciugate prima della brasatura, e assemblate il prima possibile per evitare una ricontaminazione.

• Montaggio e installazione:Assicurare un'apertura uniforme delle giunzioni di 0,02 ≈ 0,06 mm. Il dispositivo di brasaggio deve avere una rigidità sufficiente e fornire una pressione uniformemente distribuita.

• Monitoraggio dei processi e controllo della qualità:Verificare regolarmente l'uniformità della temperatura del forno (entro ± 3°C); utilizzare i buoni di prova per verificare l'umidità del metallo di riempimento e l'integrità dell'articolazione della brasatura nell'ambito della garanzia della qualità continua.