Výběr tavidla pro pájení hliníku: korozivní vs nekorozivní pro spolehlivé spoje

Dávka čerstvě napájených hliníkových jader ležela ve skladu dva týdny, než se kolem spojů objevil bílý prášek. Při zvětšení oblast poblíž filetů vykazovala důlky. Slitina tvrdé pájky byla správná a profil pece odpovídal specifikaci, ale díly stejně selhaly. Příčinou byl tok. Produkční tým zvolil agresivní tavidlo na bázi chloridů pro lepší smáčení a vynechal oplach horkou vodou, protože jádra měla uzavřené kanály, kvůli kterým bylo čištění nespolehlivé. Toto rozhodnutí proměnilo úspěšné pájení na korozní selhání, které čekalo, až se stane.

První otázkou, kterou je třeba zodpovědět při výběru tavidla pro hliníkové pájení, není cena ani značka. Jde o to, zda lze tolerovat zbytky tavidla uvnitř hotového dílu. Korozivní a nekorozivní tavidla se po pájecím cyklu chovají velmi odlišně a tento rozdíl určuje, zda díly potřebují čisticí linku po pájení, zda lze zbytky ponechat na místě a jak dlouho spoj vydrží v provozu. Tento článek vysvětluje tyto rozdíly a poskytuje praktická kritéria pro výběr a kvalifikaci tavidla pro výrobu.

Korozivní vs nekorozivní tok: Co se skutečně mění

Korozivní a nekorozivní tavidla představují dvě různé výrobní filozofie. Jeden předpokládá, že zbytek bude odstraněn. Druhý předpokládá, že zbytek zůstane.

Než může dojít k pájení, musí tavidlo prorazit vrstvu oxidu hlinitého na základním kovu. Oxid hlinitý je stabilní a obtížně tavitelný a na čistém hliníkovém povrchu se tvoří téměř okamžitě. Žádný přídavný kov nemůže smáčet základní kov, dokud není tento oxidový film odstraněn nebo narušen. Tavidlo to dělá tak, že chemicky napadá oxid při teplotě pájení, což umožňuje roztavenému plnivu vytékat a vytvářet zaoblení.

Korozivní tavidla jsou typicky založena na chloridových solích. Jsou agresivní při rozpouštění oxidu hlinitého a mohou pracovat v širším rozsahu podmínek pece. Ale jejich zbytky absorbují vlhkost ze vzduchu, tvoří vodivé elektrolyty a časem napadají základní hliník. To znamená, že každý pájený díl musí být po pájení důkladně omyt, obvykle v horké vodě s mícháním, někdy s chemickými přísadami. Pokud nějaké zbytky zůstanou ve štěrbině, uzavřeném kanálu nebo úzké mezeře žeber, začne tam koroze.

Nekorozivní tavidla jsou založena na sloučeninách fluorohlinitanu draselného. Jejich zbytky jsou nerozpustné ve vodě, neabsorbují vlhkost a jsou obecně kompatibilní s hliníkem v provozu. Jsou méně agresivní než chloridová tavidla, takže vyžadují čistší povrch a kontrolovanější atmosféru pece. Jakmile je však cyklus pájení dokončen, zbytek může zůstat na místě bez bezprostředního rizika koroze.

Následující tabulka shrnuje praktické rozdíly.

Proč je volba tavidla pro hliníkové výměníky tepla kritická

U hliníkových deskových výměníků tepla je výchozí volbou nekorozivní tavidlo, protože geometrie součásti téměř znemožňuje odstranění zbytků.

Jádro deskového výměníku tepla se skládá ze střídajících se plochých desek a vlnitých žeber s malými hydraulickými průměry a úzkými průtokovými kanály. Jakmile je jádro připájeno, jsou tyto průchody na několika stranách utěsněny. Zbytky chloridového tavidla zachycené uvnitř mezery mezi žebry nelze spolehlivě vymýt. V průběhu času vlhkost uvnitř chladicí smyčky kondenzuje na zbytku, vytváří elektrolyt a iniciuje důlkovou korozi. Korozní produkty se pak odlupují, ucpávají průtokovou cestu a kontaminují jakoukoli chlazenou kapalinu.

To je důvod, proč většina dnešní výroby pájených hliníkových výměníků tepla používá proces nekorozivního fluoridového tavidla. Tavidlo je aplikováno jako kaše na vodní bázi na žebrový materiál nebo jako suchý povlak a jádro je poté sestaveno a pájeno natvrdo v dusíkové atmosféře při teplotě přibližně 590 až 615 stupňů Celsia, přičemž zbytek je ponechán na místě. Nemusí se odstraňovat, protože nezpůsobuje korozi. Pro aplikace, které vyžadují dodatečnou ochranu, a nerezový hliníkový deskový chladič kombinuje tento proces s výběrem materiálu a povrchovou úpravou navrženou pro prodlouženou životnost.

Velkoobchodní dodavatelé hliníkových deskových chladičů odolných proti korozi, společnost - Wuxi Jinlianshun - Čína Velkoobchodní prodej hliníkových deskových radiátorů a společnost proti korozi, vlastní odolnost proti korozi Al... Zobrazit produkt →

Pokud hodnotíte specifikace dílů pro chladicí zařízení, souvislost mezi volbou tavidla a dlouhodobou odolností proti korozi je přímá. Díl napájený korozivním tavidlem a neúplným čištěním může vypadat perfektně při dodání a selhat o šest měsíců později. Pro podrobnější pohled na výběr materiálů a procesů pro korozivní prostředí, naše praktický průvodce výběrem deskového chladiče odolného proti korozi prochází klíčové parametry.

Kritéria výběru tavidla za hranicí korozivnosti

Jakmile je učiněno rozhodnutí o korozním/nekorozivním, výběr tavidla se stává inženýrským úkolem přizpůsobení okna tavidla základnímu kovu, přídavnému kovu a atmosféře pece.

Teplotní okno

Tavidlo musí být plně aktivní při teplotě pájení a jeho účinný rozsah se musí překrývat s rozsahem tavení přídavného kovu. Běžná hliníková pájecí plniva, jako jsou slitiny Al-Si, se začínají tavit kolem 575 stupňů Celsia. Tavidlo by se mělo roztavit a rozšířit dříve, než plnivo dosáhne plné tekutosti. Pokud se tavidlo aktivuje příliš pozdě, plnivo nezvlhne; pokud se aktivuje příliš brzy, tavidlo může vyschnout dříve, než se vytvoří kloub.

Pro nekorozivní tavidla fluorohlinitanu draselného je typický aktivní rozsah zhruba 560 až 620 stupňů Celsia. To pokrývá většinu aplikací pájení hliníku, ale ověřte to podle konkrétní kombinace slitin, kterou používáte.

Velikost částic prášku a nosič

Tavidlo se často nanáší jako kaše, pasta nebo předem potažená vrstva. Velikost částic prášku ovlivňuje rovnoměrnost nanášení a chování povlaku během zahřívání. S hrubým práškem se lépe manipuluje, ale může sedět nerovnoměrně; jemný prášek poskytuje rovnoměrnější povlak, ale může se hůře míchat a kontrolovat. Důležitý je také nosný systém: suspenze na vodní bázi potřebují konzistentní sušení, zatímco systémy na bázi rozpouštědel mohou vyžadovat jiné zacházení. Pokud pájete sestavy žeber s úzkými mezerami, stejnoměrná tenká vrstva tavidla je obvykle důležitější než maximální aktivita tavidla.

Atmosféra pece

Nekorozivní tavidlo funguje nejlépe v suché inertní atmosféře, typicky dusíku. Atmosféra musí být suchá, aby se zabránilo opětovnému růstu oxidů, a rosný bod by měl být normálně pod minus 40 stupňů Celsia. Hladiny kyslíku a vlhkosti v peci přímo ovlivňují účinnost tavidla. Pokud je atmosféra špatná, tavidlo se samo spotřebuje na boj s oxidem místo toho, aby umožnilo pájení, což vede k hladovění kloubů. Korozivní tavidla jsou tolerantnější ke kvalitě atmosféry, což je jeden z důvodů, proč se nadále používají pro ruční pájení a pájení hořákem.

Kvalifikace toku před výrobou

Žádné tavidlo by nemělo jít do sériové výroby bez zkoušky v malých sériích, která zahrnuje testování chování zbytků. Samotná chemická specifikace vám neřekne, jak bude tavidlo fungovat ve vaší peci, na geometrii žeber, při vašem procesu čištění a montáže.

Praktické kvalifikační kroky zahrnují:

• Ověřte certifikát o analýze aktivního obsahu a nečistot. Hladiny železa, mědi a zinku nad stanovenými limity mohou ovlivnit kvalitu spoje a chování při korozi.
• Zkontrolujte konzistenci jednotlivých dávek. Teplota pájení je úzké okno a dávka tavidla, která se aktivuje o 10 stupňů vyšší, může způsobit neúplné zaoblení v celém výrobním cyklu.
• Kontrolujte podmínky skladování. Tavidla absorbují vlhkost, pokud jsou balení ponechána otevřená. Vlhkost způsobuje hrudkování a snižuje aktivitu. Používejte uzavřené nádoby a zkontrolujte trvanlivost.
• Spusťte malosériovou páječku se stejným základním kovem, plnivem, plněním tavidla a atmosférou, jaké budou použity ve výrobě. Zkontrolujte tvorbu zaoblení, vzhled zbytků a čistotu kanálu.
• Proveďte test vystavení vlhkosti na hotových pájených vzorcích. Vystavte vzorky po definovanou dobu působení teplého a vlhkého prostředí a zkontrolujte, zda neobsahují produkty koroze. Toto je nejpřímější způsob, jak potvrdit, že kombinace tavidla a procesu je bezpečná.

Tyto kroky se mohou zdát těžké pro spotřební materiál, ale tavidlo je hlavní proměnnou, která může změnit dobrý proces pájení na problém spolehlivosti v terénu. Pro naši vlastní výrobu považujeme kvalifikaci tavidla za součást přezkoumání návrhu výrobku, zejména pokud bude výměník tepla použit v náročných aplikacích, jako je hydraulické chlazení nebo tepelné řízení hnacího ústrojí.

Výběr tavidla je rozhodnutím o spolehlivosti, nikoli rozhodnutím o nákladech na spotřební materiál.

Při pájení hliníku získávají většinu pozornosti přídavný kov a profil pece, ale tavidlo určuje, zda spoj přežije první rok provozu. Nekorozivní fluoridové tavidlo eliminuje největší riziko: zachycené zbytky, které absorbují vlhkost a korodují spoj zevnitř. Pro jádra výměníků tepla a další uzavřené konstrukce je to správná výchozí volba. Při nákupu tavidla ověřte teplotní okno, požadavky na atmosféru a chování zbytků a poté ověřte skutečnou produkční zkouškou.

Pokud navrhujete nebo získáváte pájené hliníkové chladicí produkty, an hliníkový deskový chladič postavený s řízeným nekorozivním procesem tavidla je základ, který lze očekávat.

Výrobci hliníkových chladičů, dodavatelé hliníkových chladičů Jako čínští výrobci hliníkových chladičů a dodavatelé hliníkových deskových výměníků tepla, továrna, Jinlianshun nabízejí Cutsom Aluminium Plate... Zobrazit produkt →