鋁管感應釬焊

為了提高效率並減少金屬加熱的熱效應, 感應釬焊 提出了技術。 該技術的優勢主要在於提供給釬焊接頭的加熱的準確位置。 根據數值模擬的結果,可以設計在所需時間內達到釬焊溫度所需的參數。 目的是盡量減少這個時間,以避免在冶金連接過程中對金屬產生不希望的熱效應.數值模擬的結果表明,增加電流頻率會導致連接金屬表面區域的最高溫度集中。 隨著電流的增加,觀察到達到釬焊溫度所需的時間減少。

鋁的感應釬焊與火炬或火焰釬焊的優勢

鋁基金屬的低熔化溫度加上所用釬焊合金的窄溫度工藝窗口是火炬釬焊時的一個挑戰。 加熱鋁時沒有顏色變化不會為釬焊操作員提供任何鋁已達到適當釬焊溫度的視覺指示。 釬焊操作員在焊炬釬焊時引入了許多變量。 其中包括火炬設置和火焰類型; 從焊炬到被釬焊的零件的距離; 火焰相對於被連接部件的位置; 和更多。

考慮使用的原因 感應加熱 釬焊鋁時包括:

  • 快速,快速加熱
  • 可控、精確的熱量控制
  • 選擇性(局部)加熱
  • 產線適應性和集成度
  • 提高夾具壽命和簡單性
  • 可重複、可靠的釬焊接頭
  • 提高安全性

鋁部件的成功感應釬焊高度依賴於設計 感應加熱線圈 將電磁熱能集中到要釬焊的區域並均勻加熱,使釬焊合金熔化並正常流動。 感應線圈設計不當會導致某些區域過熱,而其他區域無法接收到足夠的熱能,從而導致釬焊連接不完整。

對於典型的釬焊鋁管接頭,操作員在鋁管上安裝一個通常含有助焊劑的鋁釬焊環,並將其插入另一個膨脹管或塊接頭中。 然後將零件放入感應線圈並加熱。 在正常工藝中,由於毛細作用,釬料金屬熔化並流入接頭界面。

為什麼感應釬焊與火炬釬焊鋁部件?

首先,介紹一下當今流行的常見鋁合金以及用於連接的常見鋁釬焊料和焊料的一些背景知識。 釬焊鋁部件比釬焊銅部件更具挑戰性。 銅在 1980°F (1083°C) 時熔化,並在加熱時改變顏色。 暖通空調系統中常用的鋁合金在大約 1190°F (643°C) 時開始熔化,並且在加熱時不會提供任何視覺提示,例如顏色變化。

需要非常精確的溫度控制,因為鋁的熔化和釬焊溫度的差異取決於鋁基金屬、釬焊填充金屬和要釬焊的部件的質量。 例如,兩種常見鋁合金 3003 系列鋁和 6061 系列鋁的固相線溫度與常用的 BAlSi-4 釬焊合金的液體溫度之間的溫差為 20°F,這是一個非常窄的溫度工藝窗口,因此需要精確控制。 對於正在釬焊的鋁系統,基礎合金的選擇非常重要。 最佳實踐是在低於合金固相線溫度的溫度下進行釬焊,這些合金構成被釬焊在一起的部件。

AWS A5.8 分類標稱化學成分固相線 °F (°C)液相°F(°C)釬焊溫度
白絲-386% 鋁 10%矽 4%銅970(521)1085(855)1085~1120°F
白絲488% 鋁 12%Si1070(577)1080(582)1080~1120°F
78 鋅 22%Al826(441)905(471)905~950°F
98% 鋅 2% 鋁715(379)725(385)725~765°F

應該注意的是,富鋅區域和鋁之間可能發生電偶腐蝕。 如圖 1 中的電流圖所示,與鋁相比,鋅的惰性較低,並且往往是陽極的。 電位差越低,腐蝕速率越低。 與鋁和銅之間的電位相比,鋅和鋁之間的電位差很小。

鋁與鋅合金釬焊時的另一個現像是點蝕。 任何金屬都可能發生局部電池腐蝕或點腐蝕。 鋁通常受到一層堅硬的薄膜的保護,當它們暴露於氧氣(氧化鋁)時,會在表面形成一層堅硬的薄膜,但是當助焊劑去除該保護性氧化物層時,鋁可能會發生溶解。 填充金屬保持熔融的時間越長,溶解越嚴重。

鋁在釬焊過程中會形成堅韌的氧化層,因此必須使用助焊劑。 釬焊鋁部件可以在釬焊之前單獨進行,或者可以在釬焊過程中加入含有釬劑的鋁釬焊合金。 根據使用的助焊劑類型(腐蝕性與非腐蝕性),如果在釬焊後必須去除助焊劑殘留物,則可能需要額外的步驟。 請諮詢釬焊和助焊劑製造商,以根據所連接的材料和預期的釬焊溫度獲得有關釬焊合金和助焊劑的建議。

 

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