Proceso de soldadura fuerte de aleación de aluminio con placa enfriada por líquido

Hay dos materiales principales para las placas de refrigeración líquida: cobre y aluminio.Debido a que el cobre es caro, el peso es mucho mayor que el mismo volumen de aluminio, por lo que en muchos lugares el material preferido es el aluminio y el cobre es la última opción. Las placas enfriadas por líquido de aleación de aluminio también vienen en varios tamaños y formas y con sus correspondientes diferentes fabricaciones. procesos de acuerdo con el escenario de uso, como soldadura por fricción y agitación, soldadura fuerte, soldadura láser y soldadura por arco de argón.

La promoción y el uso de la tecnología de refrigeración líquida han formado básicamente tres modos de placa fría de almacenamiento de energía, a saber, placa de refrigeración líquida soplada, placa de refrigeración líquida soldada y placa de refrigeración líquida de perfil de aluminio.La soldadura es un proceso muy importante en el procesamiento de placas refrigeradas por agua.Hoy en día, el proceso de soldadura de placas refrigeradas por agua se divide principalmente en tres categorías: unión por difusión eléctrica, soldadura fuerte al vacío y soldadura por fricción-agitación.Debido a la estructura de diseño flexible y la alta eficiencia de soldadura de la placa enfriada por líquido para soldadura fuerte al vacío, se usa ampliamente en el procesamiento de algunos productos de aleación de aluminio.

1. soldadura fuerte al vacío

El principio de soldadura de la soldadura fuerte al vacío.

1, se refiere a la pieza de trabajo en la soldadura de calefacción de sala de vacío, utilizada principalmente para productos de alta calidad y soldadura de materiales fácilmente oxidados;

2, la soldadura fuerte es una conexión de fase sólida, el metal base de soldadura fuerte no se funde, debido al uso del metal base, la temperatura de fusión es menor que la del metal base, la temperatura de calentamiento es menor que la línea de fase sólida del metal base y mayor que la fase líquida de soldadura. de un método de conexión;

3. Las piezas conectadas y el metal de aportación se calientan hasta que el metal de aportación se derrita, y la conexión entre las piezas se realiza humedeciendo, extendiendo y disolviendo y difundiendo mutuamente el metal de aportación líquido en la superficie del metal base y humedeciendo, capilarmente. flujo en el espacio entre el metal base y disolución y difusión mutua del metal base;

4, la soldadura fuerte al vacío es el uso de un ambiente de vacío y diferentes mecanismos de acción para eliminar la película de óxido, porque el uso de fundente mejora significativamente la resistencia a la corrosión del producto;

5, la humectabilidad y fluidez del metal de aportación es buena, puede soldar canales más complejos y estrechos, tiene un alto rendimiento y buenas condiciones de producción seguras.

Ventajas del proceso de soldadura fuerte al vacío

1, se pueden soldar múltiples soldaduras adyacentes de toda la superficie, la soldadura se puede apilar en el horno, de acuerdo con la capacidad del horno, soldar múltiples componentes con el horno y mejorar la eficiencia de la soldadura.

2, el producto soldado puede soportar alta presión sin deformarse.

3, el accesorio es universal, tiene un costo de entrada único y generalmente no es necesario diseñarlo especialmente para volver a ingresar el producto.

4, la pieza de trabajo en su conjunto se calienta uniformemente, la tensión térmica es pequeña, la deformación se puede controlar al mínimo y el pequeño excedente puede ser suave y fácil de procesar.

5, la pieza de trabajo en condiciones de vacío, no habrá oxidación, carburación, descarburación ni deterioro por contaminación, formando soldadura hermosa y difícil de corroer.

6, la estructura del corredor de placa fría correspondiente de acuerdo con los parámetros de diseño arbitrario del corredor complejo, puede lograr características de disipación de calor de rendimiento del producto más superiores y más estables.

Desventajas del proceso de soldadura fuerte al vacío

1, la dureza del material después de la soldadura a alta temperatura se reduce y las características de la placa fría requieren un tratamiento de recalentamiento para mejorar la dureza y aumentar el costo.

2, proceso de operación de soldadura de altos requisitos técnicos, dificultad técnica, alto consumo de energía, mucho tiempo.

3, limpieza antes de soldar, alto costo de protección del medio ambiente.

2. Principio de soldadura fuerte al vacío de aleaciones de aluminio y materiales de soldadura fuerte.

Ventajas de la aleación de aluminio para placas de refrigeración líquida.

La aleación de aluminio con su peso ligero, buena resistencia a la corrosión, excelente conductividad térmica y otras características se usa ampliamente en la industria aeroespacial, construcción, electrodomésticos, automóviles, barcos y otros departamentos, y la cantidad está aumentando, durante mucho tiempo se ha considerado que es la producción de intercambiadores de calor, guías de ondas y muchos otros materiales estructurales complejos.

La tecnología de procesamiento de la aleación de aluminio juega un papel muy importante en la fabricación de sus productos, y uno de los métodos importantes es el proceso de soldadura fuerte al vacío sin fundente.

Porque tiene muchas ventajas: no es necesario realizar complejos trabajos de limpieza antes y después de la soldadura, operación simplificada, para evitar la inclusión de escoria causada por el fundente, no hay fundente residual en la estructura para garantizar su resistencia a la corrosión, alta productividad, protección del medio ambiente presente y futuro. conceptos, la soldadura fuerte al vacío con aleación de aluminio se utilizará cada vez más.

Principio de soldadura fuerte al vacío de aleación de aluminio.

Hay una película de óxido Al2O3 densa y muy estable en la superficie de la aleación de aluminio, que es el principal obstáculo para humedecer el metal base al fundir el metal de aportación.Es difícil eliminar la película de óxido dependiendo únicamente de las condiciones de vacío, y se deben usar algunos activadores metálicos al mismo tiempo, como magnesio Mg, bismuto Bi, etc. Al principio, algunas personas creían que el propósito de la eliminación de la membrana podría lograrse mediante la acción del Mg.

Esto se debe a que, por un lado, el Mg reacciona con el O2 y el H2O residuales en el vacío para eliminar sus efectos nocivos sobre el aluminio;Por otro lado, también es la reacción de reducción más importante de Mg y Al2O3 en la superficie del metal base para lograr el propósito de eliminar directamente la película de óxido.

Sin embargo, un gran número de estudios posteriores han demostrado que la película de oxidación del metal base no se ha eliminado por completo, por lo que se ha propuesto una nueva idea para eliminar la película.Además del efecto del Mg en la eliminación de O2 y H2O en el medio ambiente, el vapor de Mg penetra en la capa superficial de la película y, junto con el Si difundido, hace que la capa superficial forme una aleación de Al-Si-Mg con bajo punto de fusión y se funda.De este modo, se destruye la unión entre la película de óxido superficial y el material base, de modo que el metal de aportación fundido puede mojar el material base, extenderse sobre el material base debajo de la película y hacer flotar la película superficial.

Aunque una gran cantidad de estudios y pruebas han hecho que la soldadura fuerte al vacío de aleaciones de aluminio se utilice ampliamente en la industria, es imposible dar una explicación razonable para muchos restos de juntas de soldadura fuerte en la producción real.La soldadura fuerte al vacío de aleación de aluminio es muy sensible a cambios sutiles en los parámetros, y la capa de revestimiento de aleación de soldadura prefabricada por diferentes fabricantes a menudo difiere significativamente del cabezal de soldadura, aunque la composición está dentro del rango especificado.

Hasta ahora, debido a la falta de una comprensión real y precisa del mecanismo de soldadura fuerte al vacío de la aleación de aluminio, la formulación del proceso de soldadura fuerte al vacío ideal ha sido muy limitada y todavía se basa en gran medida en la experiencia práctica acumulada en lo ordinario.

Soldadura para soldadura fuerte al vacío de aleación de aluminio.

La mayoría de las aleaciones para soldadura fuerte se basan en sistemas Al-Si, donde w(si) generalmente está entre el 7% y el 12%.Esta serie de metal de aporte para soldadura fuerte, tanto en soldadura fuerte como en resistencia y consistencia del color del metal base, enchapado y resistencia a la corrosión, son excelentes, es una soldadura excelente poco común, especialmente este tipo de soldadura puede modificarse el tratamiento, aumentar en gran medida la tenacidad y la resistencia a la flexión de la junta de soldadura fuerte. .

El sistema Al-Si con aw(si) del 11,7% es un sistema eutéctico con una temperatura eutéctica de 577° C. La soldadura de esta composición es la soldadura estándar comúnmente utilizada en la producción y es adecuada para soldar una variedad de aleaciones de aluminio con puntos de fusión relativamente altos, como 3A21.Se pueden preparar nuevas aleaciones para soldadura fuerte agregando Mg y otros elementos a la aleación para soldadura fuerte de Al-Si, pero no se pueden agregar elementos de bajo punto de ebullición como Zn a la aleación para soldadura fuerte de aluminio, de lo contrario, causará una gran contaminación al horno de soldadura fuerte al vacío. la placa compuesta soldada también es un método comúnmente utilizado, es decir, se recubre una capa de aleación soldada en uno o dos lados del metal base estructural.

Los paneles compuestos soldados al vacío son mucho más cómodos de usar que el alambre, las tiras o el polvo, y pueden usarse fácilmente para fabricar piezas complejas.Cuando el metal de revestimiento de la placa soldada se derrite, puede mojar directamente el material base de unión y llenar el espacio inmediatamente.La unión se puede formar con sólo una ligera difusión.

En la actualidad, aunque se han preparado algunas aleaciones de soldadura fuerte al vacío de bajo punto de fusión disponibles en el laboratorio, las aleaciones de soldadura con cierta resistencia a la corrosión y buenas propiedades mecánicas aún no son adecuadas para la producción industrial, por lo que aún queda un largo camino por recorrer para investigar las aleaciones de soldadura. ir.