Aluminiumsloddefluksutvalg: Etsende vs ikke-etsende for pålitelige skjøter

Et parti nyloddede aluminiumskjerner sto på et lager i to uker før det dukket opp hvitt pulver rundt skjøtene. Under forstørrelse viste området nær filetene groper. Loddelegeringen var riktig og ovnsprofilen samsvarte med spesifikasjonen, men delene sviktet likevel. Årsaken var fluksen. Produksjonsteamet hadde valgt en aggressiv kloridbasert fluss for bedre fukting og hoppet over varmtvannsskyllingen fordi kjernene hadde lukkede kanaler som gjorde rengjøringen upålitelig. Den avgjørelsen gjorde en vellykket lodd til en korrosjonsfeil som ventet på å skje.

Det første spørsmålet å svare på når du velger aluminiumsloddemiddel er ikke pris eller merke. Det er om flussresten kan tolereres inne i den ferdige delen. Etsende og ikke-korrosive flussmidler oppfører seg veldig forskjellig etter loddesyklusen, og den forskjellen avgjør om deler trenger en renselinje etter lodding, om rester kan bli liggende på plass, og hvor lenge skjøten vil overleve i bruk. Denne artikkelen forklarer disse forskjellene og gir praktiske kriterier for å velge og kvalifisere fluks for produksjon.

Etsende vs ikke-etsende fluks: Hva som faktisk endres

Etsende og ikke-korrosive flussmidler representerer to forskjellige produksjonsfilosofier. Man antar at restene vil bli fjernet. Den andre antar at restene vil forbli.

Før lodding kan skje, må flussen bryte gjennom aluminiumoksidlaget på grunnmetallet. Aluminiumoksid er stabilt og vanskelig å smelte, og det dannes nesten umiddelbart på en ren aluminiumsoverflate. Ingen fyllmetall kan fukte grunnmetallet før den oksidfilmen er fjernet eller ødelagt. Fluss gjør dette ved å kjemisk angripe oksidet ved loddetemperatur, slik at det smeltede fyllstoffet kan flyte og danne en filet.

Etsende flussmidler er vanligvis basert på kloridsalter. De er aggressive til å løse opp aluminiumoksid og kan fungere i et bredere spekter av ovnsforhold. Men restene deres absorberer fuktighet fra luften, danner ledende elektrolytter og angriper aluminiumsbasismetallet over tid. Det betyr at hver loddede del må vaskes grundig etter lodding, vanligvis i varmt vann med omrøring, noen ganger med kjemiske tilsetningsstoffer. Hvis det er rester igjen i en sprekk, en lukket kanal eller et smalt finnegap, vil korrosjon starte der.

Ikke-korrosive flussmidler er basert på kaliumfluoroaluminatforbindelser. Restene deres er uløselige i vann, absorberer ikke fuktighet og er generelt kompatible med aluminium i bruk. De er mindre aggressive enn kloridflukser, så de krever en renere overflate og en mer kontrollert ovnsatmosfære. Men når loddesyklusen er fullført, kan restene holde seg på plass uten umiddelbar korrosjonsrisiko.

Tabellen nedenfor oppsummerer de praktiske forskjellene.

Hvorfor fluksvalg er kritisk for varmevekslere i aluminium

For varmevekslere med platefinner av aluminium er ikke-korrosiv fluss standardvalget fordi delens geometri gjør fjerning av rester nesten umulig.

En plate-finne varmevekslerkjerne består av alternerende flate plater og korrugerte finner, med små hydrauliske diametre og smale strømningspassasjer. Når kjernen er loddet, er disse passasjene forseglet på flere sider. En kloridfluksrester som er fanget inne i et finnegap, kan ikke vaskes ut pålitelig. Over tid kondenserer fuktigheten inne i kjølesløyfen på restene, danner en elektrolytt og setter i gang gropdannelse. Korrosjonsprodukter flasser deretter av, tetter til strømningsbanen og forurenser væsken som blir avkjølt.

Dette er grunnen til at de fleste varmevekslere av loddet aluminium i dag bruker den ikke-korrosive fluorid-fluksprosessen. Flussmidlet påføres som en vannbasert oppslemming på finnemassen eller som et tørt belegg, og kjernen settes deretter sammen og loddes i en nitrogenatmosfære ved ca. 590 til 615 grader Celsius, med resten på plass. Den trenger ikke fjernes fordi den ikke driver korrosjon. For applikasjoner som krever ekstra beskyttelse, a korrosjonsbestandig aluminiumsplate-finn radiator kombinerer denne prosessen med materialvalg og overflatebehandling designet for forlenget levetid.

Engros korrosjonsbestandighet aluminium plate-fin radiator leverandører, Company - Wuxi Jinlianshun - Kina engros leverandører og selskap for korrosjonsmotstandsbestandighet i aluminium, radiatorer og selskap, tilpasset korrosjonsmotstand Al... Se produkt →

Hvis du vurderer delespesifikasjoner for kjøleutstyr, er sammenhengen mellom fluksvalg og langsiktig korrosjonsmotstand direkte. En del loddet med etsende fluss og ufullstendig rengjøring kan se perfekt ut ved levering og mislykkes seks måneder senere. For en mer detaljert titt på material- og prosessvalg for korrosive miljøer, vår praktisk korrosjonsbestandighet plate-fin radiator valg guide går gjennom nøkkelparametrene.

Fluksvalgskriterier utover korrosivitet

Når den korrosive/ikke-korrosive beslutningen er tatt, blir valg av fluks en ingeniøroppgave for å matche fluksvinduet til grunnmetallet, fyllmetallet og ovnsatmosfæren.

Temperaturvindu

Fluksen må være fullt aktiv ved loddetemperaturen, og dens effektive område må overlappe smelteområdet til fyllmetallet. Vanlige aluminiumsloddefyllstoffer som Al-Si-legeringer begynner å smelte rundt 575 grader Celsius. Fluksen skal smelte og spre seg før fyllstoffet når full likviditet. Hvis flussen aktiveres for sent, vil ikke fyllstoffet bli fuktig; hvis den aktiveres for tidlig, kan fluksen tørke ut før leddet dannes.

For ikke-korrosive kaliumfluoroaluminatflukser er det typiske aktive området omtrent 560 til 620 grader Celsius. Det dekker de fleste aluminiumsloddeapplikasjoner, men kontroller det mot den spesifikke legeringskombinasjonen du bruker.

Pulverpartikkelstørrelse og bærer

Flux påføres ofte som en oppslemming, en pasta eller et forhåndsbelagt lag. Pulverpartikkelstørrelsen påvirker påføringens ensartethet og hvordan belegget oppfører seg under oppvarming. Grovt pulver er lettere å håndtere, men kan sitte ujevnt; fint pulver gir et jevnere belegg, men kan være vanskeligere å blande og kontrollere. Bæresystemet er også viktig: vannbaserte slurries trenger konsekvent tørking, mens løsemiddelbaserte systemer kan trenge annen håndtering. Hvis du lodder finnesammenstillinger med smale hull, er et jevnt, tynt flukslag vanligvis viktigere enn maksimal fluksaktivitet.

Ovns atmosfære

Ikke-korrosiv flussmiddel fungerer best i en tørr inert atmosfære, typisk nitrogen. Atmosfæren må være tørr for å hindre gjenvekst av oksid, og duggpunktet bør normalt være under minus 40 grader Celsius. Oksygen- og fuktighetsnivåer i ovnen påvirker flukseffektiviteten direkte. Hvis atmosfæren er dårlig, vil fluksen konsumere seg selv for å bekjempe oksid i stedet for å aktivere lodde, noe som fører til utsultede ledd. Etsende flussmidler er mer tolerante for atmosfærekvalitet, noe som er en grunn til at de fortsatt er i bruk for manuell og brennerlodding.

Kvalifisering av en fluks før produksjon

Ingen fluks bør gå i serieproduksjon uten en liten batch-prøve som inkluderer testing av restoppførsel. Den kjemiske spesifikasjonen alene forteller deg ikke hvordan fluksen vil fungere i ovnen din, på finnegeometrien din, med rengjørings- og monteringsprosessen.

Praktiske kvalifiseringstrinn inkluderer:

• Bekreft analysesertifikatet for aktivt innhold og urenheter. Jern-, kobber- og sinknivåer over spesifiserte grenser kan påvirke fugekvalitet og korrosjonsadferd.
• Sjekk batch-til-batch-konsistensen. Loddetemperatur er et smalt vindu, og en fluksbatch som aktiveres 10 grader høyere kan forårsake ufullstendige fileter over en hel produksjonsserie.
• Kontroller lagringsforholdene. Flukspulver absorberer fuktighet hvis pakkene blir stående åpne. Fuktighet forårsaker klumper og reduserer aktiviteten. Bruk forseglede beholdere og sjekk holdbarheten.
• Kjør en liten batch-lodd med samme grunnmetall, fyllstoff, flusslasting og atmosfære som skal brukes i produksjonen. Inspiser filetdannelse, utseende av rester og renslighet av kanalene.
• Utfør en fuktighetseksponeringstest på ferdige loddede prøver. Utsett prøvene for varme fuktige forhold i en definert periode og inspiser for korrosjonsprodukter. Dette er den mest direkte måten å bekrefte at fluks- og prosesskombinasjonen er trygg.

Disse trinnene kan virke tunge for et forbruksmateriale, men fluks er hovedvariabelen som kan gjøre en god loddeprosess til et feltpålitelighetsproblem. For vår egen produksjon behandler vi fluks-kvalifisering som en del av produktdesignvurderingen, spesielt når varmeveksleren skal brukes i krevende applikasjoner som hydraulisk kjøling eller termisk styring av drivverket.

Fluksvalg er en pålitelighetsbeslutning, ikke en forbrukskostnadsbeslutning.

I aluminiumslodding får tilsatsmetallet og ovnsprofilen mest oppmerksomhet, men fluksen avgjør om fugen overlever det første driftsåret. Ikke-korrosiv fluorfluks eliminerer den største risikoen: innestengte rester som absorberer fuktighet og korroderer skjøten fra innsiden. For varmevekslerkjerner og andre lukkede strukturer, gjør det det til det riktige standardvalget. Når du anskaffer fluss, bekreft temperaturvinduet, atmosfærekravene og restoppførselen, og valider deretter med en ekte produksjonsprøve.

Hvis du designer eller kjøper loddede kjøleprodukter i aluminium, en platefinnekjøler i aluminium bygget med en kontrollert ikke-korrosiv fluksprosess er grunnlinjen man kan forvente.

Produsenter av aluminiumskjølere, leverandører av platefinnekjølere av aluminium Som produsenter av aluminiumkjølere i Kina og leverandører av varmevekslere med platefinner, tilbyr fabrikken, Jinlianshun Cutsom Aluminium Plate... Se produkt →