Alumínium csövek indukciós keményforrasztás

A fémmelegítés hatékonyságának növelése és hőhatásának csökkentése érdekében a Indukciós keményforrasztás technológiát javasolnak. Ennek a technológiának az előnye elsősorban a keményforrasztott hézagok fűtésének pontos elhelyezkedésében rejlik. A numerikus szimuláció eredményei alapján meg lehetett tervezni azokat a paramétereket, amelyek a kívánt időn belüli keményforrasztási hőmérséklet eléréséhez szükségesek. Ennek az időnek a minimalizálása volt a cél, hogy elkerüljük a fémekre gyakorolt ​​nem kívánt hőhatást a kohászati ​​illesztés során..A numerikus szimuláció eredményei azt mutatták, hogy az áramfrekvencia növelése a maximális hőmérsékletek koncentrációját eredményezte az összekapcsolt fémek felületén. Az áramerősség növelésével a keményforrasztási hőmérséklet eléréséhez szükséges idő csökkenése figyelhető meg.

Az alumínium indukciós keményforrasztásának előnyei az égő- vagy lángforrasztással szemben

Az alumínium nem nemesfémek alacsony olvadáspontja és a felhasznált keményforrasztó ötvözetek szűk hőmérsékletű folyamata kihívást jelent a fáklyás keményforrasztás során. A színváltozás hiánya az alumínium hevítése közben nem ad vizuális jelet a keményforrasztó kezelőknek, hogy az alumínium elérte a megfelelő keményforrasztási hőmérsékletet. A keményforrasztó kezelők számos változót vezetnek be a pisztoly keményforrasztása során. Ezek közé tartozik a fáklya beállításai és a láng típusa; távolság a fáklyától a forrasztott alkatrészekig; a láng elhelyezkedése az összeillesztendő részekhez képest; és több.

A használat megfontolásának okai indukciós az alumínium keményforrasztása során a következőket tartalmazza:

  • Gyors, gyors felfűtés
  • Szabályozott, precíz hőszabályozás
  • Szelektív (lokalizált) hő
  • Gyártósor adaptálhatósága és integrációja
  • Megnövelt élettartam és egyszerűség
  • Megismételhető, megbízható forrasztott kötések
  • Javított biztonság

Az alumínium alkatrészek sikeres indukciós keményforrasztása nagymértékben a tervezéstől függ indukciós fűtőtekercsek az elektromágneses hőenergiát a keményforrasztandó területekre fókuszálni és egyenletesen felmelegíteni, hogy a keményforrasztó ötvözet megolvadjon és megfelelően folyjon. A helytelenül megtervezett indukciós tekercsek egyes területek túlmelegedését, míg más területek nem kapnak elegendő hőenergiát, hiányos keményforrasztáshoz vezethetnek.

Egy tipikus keményforrasztott alumínium csőkötésnél a kezelő egy gyakran folyasztószert tartalmazó alumínium keményforrasztógyűrűt szerel fel az alumíniumcsőre, és ezt egy másik kiterjesztett csőbe vagy egy blokkszerelvénybe helyezi. Ezután az alkatrészeket egy indukciós tekercsbe helyezik, és felmelegítik. Normál folyamatban a keményforrasz töltőanyagai megolvadnak, és a kapillárisok hatására befolynak a hézag határfelületébe.

Miért indukciós keményforrasztás, illetve pisztolyforrasztó alumínium alkatrészek?

Először is egy kis háttér a manapság elterjedt alumíniumötvözetekről és az összeillesztéshez használt általános alumínium-forraszokról. Az alumínium alkatrészek keményforrasztása sokkal nagyobb kihívást jelent, mint a réz alkatrészek keményforrasztása. A réz 1980 °F (1083 °C) hőmérsékleten olvad, és melegítés közben megváltoztatja a színét. A HVAC-rendszerekben gyakran használt alumíniumötvözetek körülbelül 1190 °C-on (643 °F) kezdenek olvadni, és nem adnak semmilyen vizuális jelzést, például színváltozást, ahogy felmelegszik.

Nagyon precíz hőmérséklet-szabályozásra van szükség, mivel az alumínium olvadási és keményforrasztási hőmérsékletének különbsége az alumínium nemalapfémétől, a keményforrasztási töltőanyagtól és a keményforrasztandó alkatrészek tömegétől függően. Például a két általánosan használt alumíniumötvözet, a 3003-as sorozatú alumínium és a 6061-es sorozatú alumínium szilárdanyag-hőmérséklete és a gyakran használt BAlSi-4 keményforrasztó ötvözet folyadékhőmérséklete közötti hőmérsékletkülönbség 20°F – egy nagyon szűk hőmérséklet-folyamat, ezért szükséges. pontos vezérlés. Az alapötvözetek kiválasztása rendkívül fontos a keményforrasztás alatt álló alumíniumrendszereknél. A legjobb gyakorlat az, hogy a keményforrasztás alatti hőmérsékleten az ötvözetek szilárdanyag-hőmérséklete alatt végezzük az összeforrasztott alkatrészeket.

AWS A5.8 OsztályozásNévleges kémiai összetételSolidus °F (°C)Folyékony °F(°C)Forrasztási hőmérséklet
BAISi-386% Al 10%Si 4% Cu970 (521)1085 (855)1085–1120 °F
BAISI-488% aL 12%Si1070 (577)1080 (582)1080–1120 °F
78 Zn 22% Al826 (441)905 (471)905–950 °F
98% Zn 2% Al715 (379)725 (385)725–765 °F

Meg kell jegyezni, hogy galvanikus korrózió léphet fel a cinkben gazdag területek és az alumínium között. Amint az 1. ábrán látható galvanikus diagramon látható, a cink kevésbé nemes és hajlamos anódosra, mint az alumínium. Minél kisebb a potenciálkülönbség, annál kisebb a korrózió mértéke. A cink és az alumínium közötti potenciálkülönbség minimális az alumínium és a réz közötti potenciálhoz képest.

Egy másik jelenség, amikor az alumíniumot cinkötvözettel keményítik, a lyukképződés. Helyi cellás vagy lyukkorrózió bármely fémen előfordulhat. Az alumíniumot általában egy kemény, vékony film védi, amely akkor képződik a felületén, amikor oxigénnel érintkezik (alumínium-oxid), de amikor a folyasztószer eltávolítja ezt a védő oxidréteget, az alumínium feloldódása következhet be. Minél tovább olvad a töltőanyag, annál erősebb az oldódás.

Az alumínium kemény oxidréteget képez a keményforrasztás során, ezért a folyasztószer használata elengedhetetlen. Az alumínium alkatrészek ömlesztése külön is elvégezhető a keményforrasztás előtt, vagy folyasztószert tartalmazó alumínium ötvözet is beépíthető a keményforrasztási folyamatba. Az alkalmazott folyasztószer típusától függően (korrozív vagy nem korrozív) további lépésre lehet szükség, ha a folyasztószer maradványait a keményforrasztás után el kell távolítani. Forduljon a keményforrasztó- és folyasztószer gyártójához, hogy ajánlásokat kapjon a keményforrasztó ötvözetre és folyasztószerre vonatkozóan az összeillesztendő anyagok és a várható keményforrasztási hőmérséklet alapján.

 

Alumínium csövek indukciós keményforrasztás