اختيار تدفق اللحام بالألمنيوم: المواد المسببة للتآكل مقابل المواد غير المسببة للتآكل للحصول على وصلات موثوقة

بقيت مجموعة من نوى الألمنيوم النحاسية حديثًا في المستودع لمدة أسبوعين قبل ظهور مسحوق أبيض حول المفاصل. تحت التكبير، أظهرت المنطقة القريبة من الشرائح تأليبًا. كانت السبيكة النحاسية صحيحة وكان شكل الفرن مطابقًا للمواصفات، لكن الأجزاء تعطلت على أي حال. وكان السبب هو التدفق. وقد اختار فريق الإنتاج تدفقًا قويًا يعتمد على الكلوريد من أجل ترطيب أفضل وتخطى الشطف بالماء الساخن لأن النوى كانت بها قنوات مغلقة مما جعل التنظيف غير موثوق به. أدى هذا القرار إلى تحويل عملية النحاس الناجحة إلى فشل تآكل في انتظار حدوثه.

السؤال الأول الذي يجب الإجابة عليه عند اختيار تدفق لحام الألومنيوم ليس السعر أو العلامة التجارية. هو ما إذا كان يمكن تحمل بقايا التدفق داخل الجزء النهائي. تتصرف التدفقات المسببة للتآكل وغير المسببة للتآكل بشكل مختلف تمامًا بعد دورة النحاس، ويحدد هذا الاختلاف ما إذا كانت الأجزاء تحتاج إلى خط تنظيف ما بعد اللحام، وما إذا كان من الممكن ترك البقايا في مكانها، ومدة بقاء المفصل في الخدمة. تشرح هذه المقالة هذه الاختلافات وتقدم معايير عملية لاختيار وتأهيل التدفق للإنتاج.

التدفق المسببة للتآكل مقابل التدفق غير القابل للتآكل: ما الذي يتغير فعليًا

تمثل التدفقات المسببة للتآكل وغير المسببة للتآكل فلسفتين مختلفتين للإنتاج. يفترض المرء أنه سيتم إزالة البقايا. والآخر يفترض أن البقايا ستبقى.

قبل إجراء عملية اللحام بالنحاس، يجب أن يخترق التدفق طبقة أكسيد الألومنيوم الموجودة على المعدن الأساسي. أكسيد الألومنيوم مستقر ويصعب ذوبانه، ويتشكل على الفور تقريبًا على سطح الألومنيوم النظيف. لا يمكن لأي معدن حشو أن يبلل المعدن الأساسي حتى تتم إزالة فيلم الأكسيد أو تعطيله. يقوم Flux بذلك عن طريق مهاجمة الأكسيد كيميائيًا عند درجة حرارة اللحام، مما يسمح للحشو المنصهر بالتدفق وتشكيل شرائح.

تعتمد التدفقات المسببة للتآكل عادةً على أملاح الكلوريد. فهي عدوانية في إذابة أكسيد الألومنيوم ويمكن أن تعمل في نطاق أوسع من ظروف الفرن. لكن بقاياها تمتص الرطوبة من الهواء، وتشكل إلكتروليتات موصلة، وتهاجم معدن الألمنيوم الأساسي بمرور الوقت. وهذا يعني أنه يجب غسل كل جزء من النحاس جيدًا بعد اللحام، عادةً في الماء الساخن مع التقليب، وأحيانًا باستخدام إضافات كيميائية. إذا بقيت أي بقايا في شق أو قناة مغلقة أو فجوة ضيقة في الزعانف، فسيبدأ التآكل هناك.

تعتمد التدفقات غير المسببة للتآكل على مركبات فلورو ألومينات البوتاسيوم. وبقاياها غير قابلة للذوبان في الماء، ولا تمتص الرطوبة، وهي متوافقة عمومًا مع الألومنيوم المستخدم في الخدمة. إنها أقل عدوانية من تدفقات الكلوريد، لذا فهي تتطلب سطحًا أنظف وأجواء فرن أكثر تحكمًا. ولكن بمجرد اكتمال دورة النحاس، يمكن أن تبقى البقايا في مكانها دون التعرض لخطر التآكل الفوري.

ويلخص الجدول التالي الاختلافات العملية.

لماذا يعد اختيار التدفق أمرًا بالغ الأهمية للمبادلات الحرارية المصنوعة من الألومنيوم

بالنسبة للمبادلات الحرارية ذات الزعانف المصنوعة من الألومنيوم، يعد التدفق غير القابل للتآكل هو الخيار الافتراضي لأن هندسة الأجزاء تجعل إزالة البقايا مستحيلة تقريبًا.

يتكون قلب المبادل الحراري ذو الزعانف الصفيحة من ألواح مسطحة وزعانف مموجة متناوبة، بأقطار هيدروليكية صغيرة وممرات تدفق ضيقة. بمجرد لحام القلب بالنحاس، يتم إغلاق تلك الممرات من جوانب متعددة. لا يمكن غسل بقايا تدفق الكلوريد المحاصرة داخل فجوة الزعانف بشكل موثوق. مع مرور الوقت، تتكثف الرطوبة داخل حلقة التبريد على البقايا، وتشكل إلكتروليتًا، وتبدأ في التنقر. ثم تتقشر منتجات التآكل، وتسد مسار التدفق، وتلوث أي سائل يتم تبريده.

هذا هو السبب في أن معظم إنتاج المبادلات الحرارية المصنوعة من الألومنيوم النحاسي اليوم يستخدم عملية تدفق الفلورايد غير المسببة للتآكل. يتم تطبيق التدفق كملاط ذو أساس مائي على مخزون الزعانف أو كطلاء جاف، ثم يتم تجميع القلب ولحمه بالنحاس في جو من النيتروجين عند حوالي 590 إلى 615 درجة مئوية، مع ترك البقايا في مكانها. لا يلزم إزالته لأنه لا يسبب التآكل. بالنسبة للتطبيقات التي تتطلب حماية إضافية، أ المبرد ذو الزعانف المصنوعة من الألومنيوم المقاوم للتآكل تجمع هذه العملية مع اختيار المواد ومعالجة الأسطح المصممة لإطالة عمر الخدمة.

الجملة الموردين المشعاع الألومنيوم المقاومة للتآكل، الشركة - Wuxi Jinlianshun - موردو وشركة مشعاعات الألومنيوم ذات الزعانف المقاومة للتآكل بالجملة في الصين، وأنظمة مقاومة التآكل المخصصة... عرض المنتج →

إذا كنت تقوم بتقييم مواصفات الأجزاء لمعدات التبريد، فإن الاتصال بين اختيار التدفق ومقاومة التآكل على المدى الطويل يكون مباشرًا. يمكن أن يبدو الجزء الملحوم بتدفق التآكل والتنظيف غير الكامل مثاليًا عند الولادة ويفشل بعد ستة أشهر. للحصول على نظرة أكثر تفصيلاً على خيارات المواد والعمليات للبيئات المسببة للتآكل، لدينا دليل اختيار المبرد ذو الزعانف المقاومة للتآكل العملي يمر عبر المعلمات الرئيسية.

معايير اختيار التدفق ما بعد التآكل

بمجرد اتخاذ القرار بشأن التآكل/عدم التآكل، يصبح اختيار التدفق مهمة هندسية تتمثل في مطابقة نافذة التدفق مع المعدن الأساسي ومعدن الحشو وجو الفرن.

نافذة درجة الحرارة

يجب أن يكون التدفق نشطًا بالكامل عند درجة حرارة اللحام، ويجب أن يتداخل نطاقه الفعال مع نطاق انصهار معدن الحشو. تبدأ حشوات الألمنيوم الشائعة مثل سبائك السي في الذوبان عند حوالي 575 درجة مئوية. يجب أن يذوب التدفق وينتشر قبل أن يصل الحشو إلى السيولة الكاملة. إذا تم تنشيط التدفق بعد فوات الأوان، فلن يبتل الحشو؛ إذا تم تنشيطه مبكرًا جدًا، فقد يجف التدفق قبل أن يتشكل المفصل.

بالنسبة لتدفقات فلورو ألومينات البوتاسيوم غير المسببة للتآكل، يتراوح النطاق النشط النموذجي تقريبًا من 560 إلى 620 درجة مئوية. يغطي ذلك معظم تطبيقات لحام الألومنيوم، ولكن تحقق من ذلك مقابل مجموعة السبائك المحددة التي تستخدمها.

حجم جزيئات المسحوق والناقل

غالبًا ما يتم تطبيق التدفق على شكل ملاط أو معجون أو طبقة مغلفة مسبقًا. يؤثر حجم جسيمات المسحوق على تجانس التطبيق وكيفية سلوك الطلاء أثناء التسخين. من السهل التعامل مع المسحوق الخشن ولكن قد يبقى بشكل غير متساوٍ؛ يعطي المسحوق الناعم طبقة أكثر تجانسًا ولكن قد يكون من الصعب خلطها والتحكم فيها. نظام الناقل مهم أيضًا: تحتاج الملاط ذو الأساس المائي إلى تجفيف متسق، بينما قد تحتاج الأنظمة المعتمدة على المذيبات إلى معالجة مختلفة. إذا كنت تقوم بلحام مجموعات الزعانف ذات فجوات ضيقة، فعادةً ما تكون طبقة التدفق الرقيقة والموحدة أكثر أهمية من الحد الأقصى لنشاط التدفق.

جو الفرن

يعمل التدفق غير القابل للتآكل بشكل أفضل في الجو الخامل الجاف، وعادةً ما يكون النيتروجين. يجب أن يكون الجو جافًا لمنع إعادة نمو الأكسيد، ويجب أن تكون نقطة الندى عادة أقل من 40 درجة مئوية تحت الصفر. تؤثر مستويات الأكسجين والرطوبة في الفرن بشكل مباشر على كفاءة التدفق. إذا كان الجو سيئًا، فإن التدفق سوف يستهلك نفسه في محاربة الأكسيد بدلاً من تمكين النحاس، مما يؤدي إلى تجويع المفاصل. تعتبر التدفقات المسببة للتآكل أكثر تحملاً لجودة الغلاف الجوي، وهذا هو أحد أسباب استمرار استخدامها في تطبيقات اللحام اليدوي وتطبيقات اللحام بالشعلة.

تأهيل التدفق قبل الإنتاج

لا ينبغي أن يدخل أي تدفق في الإنتاج المتسلسل دون تجربة دفعة صغيرة تتضمن اختبار سلوك البقايا. لا تخبرك المواصفات الكيميائية وحدها بكيفية أداء التدفق في الفرن الخاص بك، وعلى هندسة الزعانف، أثناء عملية التنظيف والتجميع.

تشمل خطوات التأهيل العملي ما يلي:

• التحقق من شهادة التحليل للمحتوى النشط والشوائب. يمكن أن تؤثر مستويات الحديد والنحاس والزنك فوق الحدود المحددة على جودة المفاصل وسلوك التآكل.
• التحقق من اتساق دفعة إلى دفعة. درجة حرارة اللحام هي نافذة ضيقة، ويمكن أن تؤدي دفعة التدفق التي تنشط بمقدار 10 درجات أعلى إلى شرائح غير مكتملة عبر عملية الإنتاج بأكملها.
• التحكم في ظروف التخزين. تمتص مساحيق التدفق الرطوبة إذا تركت العبوات مفتوحة. الرطوبة تسبب التكتل وتقلل من النشاط. استخدم حاويات محكمة الغلق وتحقق من مدة الصلاحية.
• قم بتشغيل دفعة صغيرة من النحاس بنفس المعدن الأساسي والحشو وتحميل التدفق والجو الذي سيتم استخدامه في الإنتاج. فحص تشكيل الشرائح، ومظهر البقايا، ونظافة القناة.
• إجراء اختبار التعرض للرطوبة على العينات النحاسية النهائية. تعريض العينات لظروف رطبة دافئة لفترة محددة وفحص منتجات التآكل. هذه هي الطريقة الأكثر مباشرة للتأكد من أن مجموعة التدفق والعملية آمنة.

قد تبدو هذه الخطوات ثقيلة بالنسبة للمواد المستهلكة، ولكن التدفق هو المتغير الرئيسي الذي يمكن أن يحول عملية مختلط جيدة إلى مشكلة موثوقية ميدانية. بالنسبة للتصنيع الخاص بنا، فإننا نتعامل مع تأهيل التدفق كجزء من مراجعة تصميم المنتج، خاصة عندما يتم استخدام المبادل الحراري في التطبيقات الصعبة مثل التبريد الهيدروليكي أو الإدارة الحرارية لمجموعة نقل الحركة.

يعد اختيار التدفق قرارًا يتعلق بالموثوقية، وليس قرارًا يتعلق بالتكلفة الاستهلاكية.

في لحام الألمنيوم، يحظى معدن الحشو وشكل الفرن بمعظم الاهتمام، لكن التدفق يحدد ما إذا كان المفصل سيستمر في السنة الأولى من الخدمة. يزيل تدفق الفلورايد غير القابل للتآكل الخطر الأكبر: البقايا المحتبسة التي تمتص الرطوبة وتؤدي إلى تآكل المفصل من الداخل. بالنسبة لقلوب المبادلات الحرارية والهياكل المغلقة الأخرى، فهذا يجعله الاختيار الافتراضي الصحيح. عند شراء التدفق، تأكد من نافذة درجة الحرارة، ومتطلبات الغلاف الجوي، وسلوك البقايا، ثم تحقق من صحتها من خلال تجربة إنتاج حقيقية.

إذا كنت تقوم بتصميم أو الحصول على منتجات تبريد من الألومنيوم الملحوم، فيجب عليك مبرد زعانف صفيحة الألمنيوم تم بناؤه باستخدام عملية تدفق غير قابلة للتآكل يتم التحكم فيها وهو خط الأساس المتوقع.

مصنعي مبردات الألومنيوم وموردي مبردات ألواح الألومنيوم نظرًا لأن مصنعي مبردات الألومنيوم في الصين وموردي المبادلات الحرارية ذات الزعانف ذات الألواح الألومنيوم، يقدم المصنع، Jinlianshun... عرض المنتج →