Выбор флюса для пайки алюминия: коррозионный или некоррозионный для надежных соединений

Партия свежепаянных алюминиевых сердечников простояла на складе две недели, прежде чем вокруг соединений появился белый порошок. При увеличении область возле скруглений показала питтинг. Припой был правильным, а профиль печи соответствовал спецификации, но детали все равно вышли из строя. Причиной стал флюс. Производственная группа выбрала агрессивный флюс на основе хлоридов для лучшего смачивания и пропустила промывку горячей водой, поскольку каналы сердечников были закрыты, что делало очистку ненадежной. Это решение превратило успешную пайку в ожидающую своего часа коррозию.

Первый вопрос, на который следует ответить при выборе флюса для пайки алюминия, — это не цена или марка. Вопрос в том, можно ли допустить остатки флюса внутри готовой детали. Коррозионные и некоррозионные флюсы ведут себя по-разному после цикла пайки, и эта разница определяет, нужна ли для деталей линия очистки после пайки, можно ли оставлять остатки на месте и как долго соединение прослужит в эксплуатации. В этой статье объясняются эти различия и приводятся практические критерии выбора и квалификации флюса для производства.

Коррозионный и некоррозионный флюс: что на самом деле меняется

Коррозионные и некоррозионные флюсы представляют собой две разные философии производства. Предполагается, что остаток будет удален. Другой предполагает, что остаток останется.

Прежде чем начнется пайка, флюс должен пробить слой оксида алюминия на основном металле. Оксид алюминия стабилен, его трудно плавить, и он практически мгновенно образуется на чистой алюминиевой поверхности. Никакой присадочный металл не может смачивать основной металл до тех пор, пока оксидная пленка не будет удалена или разрушена. Флюс делает это путем химического воздействия на оксид при температуре пайки, позволяя расплавленному наполнителю течь и образовывать галтель.

Коррозионные флюсы обычно основаны на хлоридных солях. Они агрессивно растворяют оксид алюминия и могут работать в более широком диапазоне условий печи. Но их остатки поглощают влагу из воздуха, образуют проводящие электролиты и со временем разрушают основной металл алюминия. Это означает, что каждую паяемую деталь после пайки необходимо тщательно промыть, обычно в горячей воде с перемешиванием, иногда с химическими добавками. Если какой-либо остаток останется в щели, закрытом канале или узком зазоре ребра, там начнется коррозия.

Некоррозионные флюсы созданы на основе соединений фторалюмината калия. Их остатки нерастворимы в воде, не впитывают влагу и в целом совместимы с алюминием при эксплуатации. Они менее агрессивны, чем хлоридные флюсы, поэтому требуют более чистой поверхности и более контролируемой атмосферы в печи. Но после завершения цикла пайки остатки могут оставаться на месте без немедленного риска коррозии.

В следующей таблице суммированы практические различия.

Почему выбор флюса имеет решающее значение для алюминиевых теплообменников

Для алюминиевых пластинчато-ребристых теплообменников некоррозионный флюс является выбором по умолчанию, поскольку геометрия детали делает удаление остатков практически невозможным.

Сердечник пластинчато-ребристого теплообменника состоит из чередующихся плоских пластин и гофрированных ребер с малыми гидравлическими диаметрами и узкими проходами. После пайки сердечника эти проходы герметизируются с нескольких сторон. Остатки хлоридного флюса, попавшие в зазор ребра, невозможно надежно вымыть. Со временем влага внутри контура охлаждения конденсируется на остатке, образуя электролит и вызывая точечную коррозию. Продукты коррозии затем отслаиваются, закупоривают путь потока и загрязняют охлаждаемую жидкость.

Вот почему сегодня в большинстве случаев производства паяных алюминиевых теплообменников используется некоррозионный процесс фторидного флюса. Флюс наносится в виде суспензии на водной основе на основу ребер или в виде сухого покрытия, а затем сердечник собирается и паяется в атмосфере азота при температуре примерно от 590 до 615 градусов Цельсия, оставляя остаток на месте. Его не нужно удалять, поскольку он не вызывает коррозию. Для приложений, требующих дополнительной защиты, коррозионностойкий алюминиевый пластинчато-ребристый радиатор сочетает этот процесс с выбором материала и обработкой поверхности, рассчитанной на продление срока службы.

Оптовые поставщики коррозионностойких алюминиевых пластинчато-ребристых радиаторов, компания - Wuxi Jinlianshun - Китайские оптовые поставщики и компания алюминиевых радиаторов с коррозионной стойкостью, алюминиевые пластинчато-ребристые радиаторы на заказ,... Посмотреть продукт →

Если вы оцениваете характеристики деталей охлаждающего оборудования, связь между выбором флюса и долгосрочной коррозионной стойкостью является прямой. Деталь, паяная коррозионным флюсом и не полностью очищенная, может выглядеть идеально при доставке и выйти из строя через шесть месяцев. Для более подробного ознакомления с выбором материалов и процессов для агрессивных сред, наш Практическое руководство по выбору пластинчато-ребристого радиатора, устойчивого к коррозии проходит через ключевые параметры.

Критерии выбора флюса помимо коррозионной активности

После принятия решения о коррозионной/некоррозионной коррозии выбор флюса становится инженерной задачей по согласованию окна флюса с основным металлом, присадочным металлом и атмосферой печи.

Температурное окно

Флюс должен быть полностью активен при температуре пайки, а его эффективный диапазон должен перекрываться с диапазоном плавления присадочного металла. Обычные алюминиевые припои, такие как сплавы Al-Si, начинают плавиться при температуре около 575 градусов по Цельсию. Флюс должен расплавиться и растечься до того, как наполнитель достигнет полной жидкостности. Если флюс активируется слишком поздно, наполнитель не намокнет; если он активируется слишком рано, флюс может высохнуть до того, как сформируется шов.

Для неагрессивных флюсов из фторалюмината калия типичный рабочий диапазон составляет примерно от 560 до 620 градусов Цельсия. Это охватывает большинство применений пайки алюминия, но сверяйте это с конкретной комбинацией сплавов, которую вы используете.

Размер частиц порошка и носитель

Флюс часто наносится в виде суспензии, пасты или слоя с предварительно нанесенным покрытием. Размер частиц порошка влияет на однородность нанесения и поведение покрытия при нагреве. С крупным порошком легче обращаться, но он может лежать неравномерно; Мелкий порошок дает более однородное покрытие, но его сложнее смешивать и контролировать. Система-носитель также имеет значение: суспензии на водной основе требуют последовательной сушки, тогда как системы на основе растворителей могут требовать другого обращения. Если вы паяете ребра с узкими зазорами, равномерный тонкий слой флюса обычно важнее максимальной активности флюса.

Атмосфера печи

Некоррозионный флюс лучше всего работает в сухой инертной атмосфере, обычно азоте. Атмосфера должна быть сухой, чтобы предотвратить повторный рост оксидов, а точка росы обычно должна быть ниже минус 40 градусов Цельсия. Уровень кислорода и влаги в печи напрямую влияет на эффективность флюса. Если атмосфера плохая, флюс будет расходовать себя, борясь с оксидом, вместо того, чтобы обеспечить пайку, что приведет к истощению соединений. Коррозионные флюсы более терпимы к качеству атмосферы, что является одной из причин, по которой их продолжают использовать для пайки вручную и горелкой.

Квалификация флюса перед производством

Ни один флюс не должен поступать в серийное производство без небольших испытаний партии, включающих проверку поведения остатков. Сама по себе химическая спецификация не говорит вам, как флюс будет вести себя в вашей печи, на геометрии ваших ребер, в процессе очистки и сборки.

Практические этапы квалификации включают в себя:

• Проверьте сертификат анализа на активное содержание и примеси. Уровни железа, меди и цинка, превышающие указанные пределы, могут повлиять на качество соединения и поведение коррозии.
• Проверьте соответствие между партиями. Температура пайки — это узкий диапазон, и партия флюса, активирующаяся на 10 градусов выше, может привести к неполному скруглению на протяжении всего производственного цикла.
• Контролируйте условия хранения. Порошки флюсов впитывают влагу, если упаковки остаются открытыми. Влага вызывает комкование и снижает активность. Используйте герметичные контейнеры и проверяйте срок годности.
• Выполните пайку небольшой партии с тем же основным металлом, наполнителем, содержанием флюса и атмосферой, которые будут использоваться в производстве. Проверьте формирование галтелей, внешний вид остатков и чистоту каналов.
• Выполните испытание на воздействие влаги на готовых паяных образцах. Выдержите образцы в теплых и влажных условиях в течение определенного периода времени и проверьте их на наличие продуктов коррозии. Это самый прямой способ убедиться в безопасности сочетания флюса и процесса.

Эти шаги могут показаться сложными для расходного материала, но флюс является основной переменной, которая может превратить хороший процесс пайки в проблему надежности. Что касается нашего собственного производства, мы рассматриваем квалификацию флюса как часть анализа конструкции продукта, особенно когда теплообменник будет использоваться в сложных приложениях, таких как гидравлическое охлаждение или управление температурой трансмиссии.

Выбор флюса – это вопрос надежности, а не стоимости расходных материалов.

При пайке алюминия основное внимание уделяется присадочному металлу и профилю печи, но флюс определяет, выживет ли соединение в течение первого года службы. Некоррозионный фторидный флюс устраняет самый большой риск: застрявшие остатки, которые впитывают влагу и разъедают шов изнутри. Для теплообменников и других закрытых конструкций это правильный выбор по умолчанию. При покупке флюса подтвердите температурный диапазон, требования к атмосфере и поведение остатков, а затем подтвердите их реальными производственными испытаниями.

Если вы разрабатываете или приобретаете охлаждающие изделия из паяного алюминия, алюминиевый пластинчато-ребристый охладитель Изготовление с использованием контролируемого некоррозионного флюсового процесса является ожидаемым базовым уровнем.

Производители алюминиевых охладителей, Поставщики алюминиевых пластинчато-ребристых охладителей Как китайские производители алюминиевых охладителей и поставщики алюминиевых пластинчато-ребристых теплообменников, фабрика Jinlianshun предлагает алюминиевые пластины Cutsom... Посмотреть продукт →