Processo di riparazione e prestazioni di dissipatori di calore in alluminio brasati sottovuoto con perdite tramite saldatura TIG

Il processo di brasatura a vuoto per dissipatori di calore impone elevate esigenze di precisione e di controllo dei parametri.raggiungere un tasso di qualificazione di saldatura al 100% è molto difficilePer i punti di perdita localizzati, per la bonifica possono essere impiegati processi di saldatura di riparazione.concentrandosi sul processo specifico e impegnativo di "TIG Repair Welding for Aluminum Vacuum Brazed Heat Sink LeakageQuesta non è una semplice saldatura, ma una tecnica di riparazione di precisione.

In primo luogo, è essenziale chiarire: la brasatura a vuoto è un processo di fusione che utilizza un metallo di riempimento con un punto di fusione inferiore al materiale di base (ad es.di alluminio-silicio) riscaldati uniformemente in un forno a vuotoLe sue caratteristiche includono un riscaldamento globale uniforme, deformazioni minime e cuciture di saldatura lisce.La saldatura di riparazione TIG è un processo di riparazione localizzata della saldatura, che può facilmente portare a problemi come la concentrazione di stress, la deformazione, il burn-through e le perdite secondarie.per ridurre al minimo l'impatto termico sulle aree sonore originali soddisfacendo al contempo i requisiti di tenuta e resistenza.

I. Preparazione pre-saldatura

1. Localizzazione e valutazione dei difetti

Pulire le zone sospette con alcol o acetone e controllare attentamente la presenza di crepe o perdite con una lente di ingrandimento o un boroscopo industriale.

Valutazione:Se il punto di fuga è situato in zone con canali d'acqua densi o coste portanti principali, la saldatura di riparazione può causare perdite della catena o gravi deformazioni.Si deve valutare se la riparazione sia utile.

2. Pulizia superficiale

Pulizia meccanica:Usate una spazzola di filo in acciaio inossidabile per rimuovere accuratamente la pellicola di ossido, la scala e i contaminanti dalla zona di saldatura fino a quando non appare uno splendore metallico.Utilizzare con cautela le file e le macchine angolari per evitare l'eccessiva rimozione del materiale di base.

Pulizia chimica:Usate acetone o detergenti specializzati in alluminio per la degrassazione. Per gli strati di ossido testardi, si può usare un detergente alcalino mite, seguito da un rinfresco accurato con acqua pulita e asciugatura.

Saldatura immediata:L'area pulita deve essere saldata entro 2 ore per evitare la formazione eccessiva di un nuovo film di ossido (Al2O3).

3Preparazione della scanalatura

Per le crepe è necessario creare una scanalatura con un micro mulino, una piccola rulliera o un raschiatore.

Tipo di scanalatura:Si raccomanda una scanalatura in U o in V per garantire la completa esposizione della radice della scanalatura, facilitando la penetrazione e la protezione dai gas.

Ferma buchi:Perforazione Φ1-2 mmbuchi di arrestoa entrambe le estremità della crepa visibile per evitare la propagazione della crepa durante la saldatura.

4- Preparazione dei materiali e delle attrezzature

Selezione del filo di riempimento

I materiali comuni per i dissipatori di calore sono le leghe di alluminio 3003/6063/6061, per le quali ER4043 (buona usabilità generale, eccellente fluidità,resistente alle crepe) o ER5356 (più resistente, maggiore durezza, fluidità leggermente inferiore) sono tipicamente selezionati.

Il filo di riempimento deve essere conservato in scatole di filo dedicate, tenute pulite e asciutte.

Equipaggiamento:

Saldatore TIG a onde quadrate AC/DC (AC TIG):La saldatura dell'alluminio richiede l'effetto di "pulizia dei catodi" per rimuovere il film di ossido, raggiungibile solo con corrente alternata.

Gas di argon ad alta purezza(purezza ≥ 99,99%), con condotte a gas secco.

Elettrodo di tungsteno:Si raccomanda il tungsteno ceriato (WC-20), il cui diametro è scelto in base alla corrente (in genere 1,6 mm o 2,4 mm).

Lenti a gas:Sostituisce l'ugello ceramico standard, fornendo uno strato di gas argon più laminare ed efficace, che è cruciale per la saldatura dell'alluminio.

5. Pre riscaldamento

Precaldamento complessivo:Per i dissipatori di calore più grandi o strutturalmente complessi, si raccomanda un pre-riscaldamento complessivo in forno a 200°C. Ciò riduce significativamente l'input di calore di saldatura, riduce al minimo lo stress termico differenziale,impedisce la fessurazione a caldo, e aiuta la fuga dell'idrogeno.

Pre riscaldamento localizzato:Per un pre riscaldamento delicato intorno all'area di riparazione, si può utilizzare una torcia a gas o una pistola di calore, che non deve superare i 250°C per evitare di danneggiare le prestazioni del giunto di saldatura originale.

II. Parametri e elementi operativi essenziali del processo di saldatura per riparazione TIG

1. Parametro di riferimento (esempio per spessore comune 2-3 mm)

corrente:Utilizzare la modalità CA. L'intervallo di corrente è di circa 80-120 A, che richiede una regolazione precisa in base alle specifiche condizioni di posizione e di dissipazione del calore. Principio:Utilizzare la corrente minima e la velocità massima possibili, garantendo al contempo la fusione.

Frequenza:Le saldatrici moderne consentono la regolazione della frequenza. Impostazione raccomandata: 80-120 Hz. Frequenza più elevata concentra l'arco, riducendo la zona colpita dal calore (HAZ).

Larghezza di pulizia (Bilancio):In AC, la percentuale di "pulizia" (elettrodo positivo) può essere impostata al 65-75% per garantire una sufficiente azione di pulizia dei catodi.

Tasso di flusso di argon:8-15 l/min, somministrato tramite lente a gas.

Lunghezza di estensione del tungsteno:Mantenere il più breve possibile, circa 3-5 mm, per migliorare lo schermo.

Diametro del filo di riempimento:Generalmente Φ1,6 mm o Φ2,0 mm.

2. Tecniche operative

Posizione:Assicurare angoli stabili per la torcia, il filo di riempimento e il pezzo da lavorare.

Iniziazione e terminazione dell'arco:Utilizzare l'avvio ad alta frequenza o l'avvio di sollevamento per evitare la contaminazione dall'avvio di contatto.

Controllo dell'ingresso di calore:Saldare una piccola sezione (10-20 mm), interrompere immediatamente per consentire la dissipazione del calore,attendere che la temperatura scenda a un livello toccabile dal retro della mano (circaQuesta è la strategia di base per evitare deformazioni e bruciature!

Osservazione del pozzo di saldatura:Il cambiamento di colore della piscina di saldatura in alluminio non è evidente. Osserva la formazione di tensione superficiale e bagnamento dei bordi. Aggiungi filo di riempimento solo dopo che il materiale di base forma una piscina fluida e luminosa.

Inserimento di filtro:Il filo di riempimento deve rimanere sempre all'interno della zona protetta dall'argon, aggiungendolo con un metodo "dabbing" o "continuous feed", con un movimento delicato e uniforme.

III. Trattamento e ispezione post-saldatura

1. Pulizia post-saldatura: Utilizzare una spazzola in acciaio inossidabile per pulire la decolorazione da ossidazione e gli schizzi dalla superficie della saldatura.

2- Controllo delle perdite:

Prova di perdita di pressione:Chiudere tutte le prese del dissipatore di calore, introdurre aria compressa (o azoto) alla pressione del prodotto richiesta, immergerlo in acqua e osservare se ci sono bolle.

Prova di tenuta della pressione:Dopo la pressurizzazione, lascialo stare per un periodo e osserva se la lettura del manometro scende.

Controllo delle perdite con spettrometria di massa di fluorescente penetrante o di elio:Utilizzato per applicazioni con requisiti estremamente elevati.

3. Prova non distruttiva (facoltativa):Per le zone critiche, l'ispezione dei coloranti penetranti (PT) può essere utilizzata per verificare la presenza di crepe superficiali.

4. Dirigimento (se necessario): Se si verifica una deformazione minore, è accettabile la correzione a freddo con uno stampo su una pressa.

IV. Problemi e contromisure comuni durante la saldatura di riparazione TIG

V. Precauzioni e raccomandazioni particolari per la saldatura di riparazione

1- Sicurezza al primo posto:La saldatura dell'alluminio produce radiazioni ultraviolette più forti. Indossare lenti protettive scure (≥ # 12), guanti e indumenti ignifughi. Mantenere una buona ventilazione per evitare di inalare i fumi di alluminio.

2.Mentalità:La saldatura di riparazione TIG dei dissipatori di calore in alluminio è un compito "preciso, simile al ricamo".La pazienza e la preparazione meticolosa sono più importanti dell'atto di saldatura stesso.

3.Valutazione delle soluzioni alternative:Per le perdite molto minori, si consiglia di utilizzare un riempitore di brasatura in alluminio a bassa temperatura (brasatura a torcia) o epoxi specializzati per la sigillatura, che hanno meno impatto termico e deformazione.valutazione della resistenza e della durata in base alle condizioni di esercizio.

4- Tenuta dei registri:Documentare la posizione del difetto, i parametri di saldatura e la sequenza operativa per facilitare il riassunto dell'esperienza.

Conclusione:La saldatura di riparazione TIG per dissipatori di calore in alluminio saldatura a vuoto è una tecnica di riproduzione di precisione.ma piuttosto su una meticolosa preparazione pre-saldaturaPer i dissipatori di calore ad alto valore, se le condizioni lo consentono, è necessario disporre di un sistema di controllo del calore utilizzato.affidare il compito a un tecnico esperto è una scelta più prudente.