عملية لحام سبائك الألومنيوم لوحة تبريد السائل

هناك مادتان رئيسيتان لألواح التبريد السائلة: النحاس والألومنيوم. نظرًا لأن النحاس غالي الثمن، فإن الوزن أكبر بكثير من نفس الحجم من الألومنيوم، لذا فإن المادة المفضلة في العديد من الأماكن هي الألومنيوم، والنحاس هو الخيار الأخير. تأتي الألواح المبردة بالسوائل من سبائك الألومنيوم أيضًا بأحجام وأشكال مختلفة وعمليات تصنيع مختلفة متوافقة وفقًا لسيناريو الاستخدام، مثل اللحام بالاحتكاك والنحاس واللحام بالليزر واللحام بقوس الأرجون.

إن تعزيز واستخدام تكنولوجيا التبريد السائل قد شكل بشكل أساسي ثلاثة أوضاع للوحة الباردة لتخزين الطاقة، وهي لوحة التبريد السائلة المنفوخة، ولوحة التبريد السائلة النحاسية، ولوحة التبريد السائلة المصنوعة من الألومنيوم . يعد اللحام عملية مهمة جدًا في معالجة الألواح المبردة بالماء. في الوقت الحاضر، تنقسم عملية لحام اللوحة المبردة بالماء بشكل أساسي إلى ثلاث فئات: ربط الانتشار الكهربائي، اللحام الفراغي واللحام الاحتكاكي. نظرًا لهيكل التصميم المرن وكفاءة اللحام العالية للوحة المبردة بسائل اللحام بالفراغ، فإنها تستخدم على نطاق واسع في معالجة بعض منتجات سبائك الألومنيوم.

1 、 فراغ مختلط

مبدأ اللحام بالنحاس الفراغي

1 ، يشير إلى قطعة العمل في لحام تسخين غرفة الفراغ ، والتي تستخدم بشكل رئيسي للمنتجات عالية الجودة ولحام المواد المؤكسدة بسهولة ؛

2، النحاس هو اتصال مرحلة صلبة، المعدن الأساسي لا يذوب، بسبب استخدام درجة حرارة ذوبان المعدن الأساسي أقل من المعدن الأساسي، درجة حرارة التسخين أقل من خط الطور الصلب المعدني الأساسي وأعلى من مرحلة سائل اللحام لطريقة الاتصال؛

3. يتم تسخين الأجزاء المتصلة ومعدن الحشو حتى يذوب معدن الحشو، ويتحقق الاتصال بين الأجزاء عن طريق الترطيب والانتشار والذوبان المتبادل ونشر معدن الحشو السائل على سطح المعدن الأساسي والترطيب والتدفق الشعري في الفجوة بين المعدن الأساسي والذوبان المتبادل وانتشار المعدن الأساسي؛

4، اللحام بالفراغ هو استخدام بيئة الفراغ وآلية عمل مختلفة لإزالة فيلم الأكسيد، لأن استخدام التدفق، يحسن بشكل كبير مقاومة التآكل للمنتج؛

5، قابلية البلل والسيولة لمعدن الحشو جيدة، ويمكنه لحام قنوات أكثر تعقيدًا وضيقة، وله إنتاجية عالية، وله ظروف إنتاج آمنة جيدة.

مزايا عملية اللحام الفراغي

1، يمكن أن يتم لحام اللحامات المتجاورة المتعددة على السطح بأكمله، ويمكن تكديس اللحام بالفرن، وفقًا لقدرة الفرن، ومكونات متعددة بالنحاس مع الفرن، وتحسين كفاءة اللحام.

2، المنتج الملحوم يمكن أن يتحمل الضغط العالي دون تشوه.

3، المباراة عالمية، وتكلفة الإدخال لمرة واحدة، وعادة لا تحتاج إلى أن تكون مصممة خصيصا لإعادة إدخال المنتج.

4، يتم تسخين قطعة العمل ككل بالتساوي، والضغط الحراري صغير، ويمكن التحكم في التشوه إلى أدنى درجة، ويمكن أن يكون الفائض الصغير سلسًا وسهل المعالجة.

5، الشغل في ظل ظروف الفراغ، لن يكون هناك أكسدة، الكربنة، إزالة الكربنة وتدهور التلوث، تشكيل مختلط جميل، من الصعب التآكل.

6، هيكل عداء اللوحة الباردة المقابل وفقًا لمعايير التصميم التعسفي للعداء المعقد، يمكن أن يحقق خصائص تبديد الحرارة لأداء المنتج أكثر تفوقًا وأكثر استقرارًا.

عيوب عملية اللحام بالفراغ

1، يتم تقليل صلابة المادة بعد اللحام بدرجة حرارة عالية، وتتطلب خصائص اللوحة الباردة إعادة المعالجة الحرارية لتحسين الصلابة وزيادة التكلفة.

2، عملية اللحام ذات المتطلبات التقنية العالية، الصعوبة التقنية، استهلاك الطاقة العالي، وقت طويل.

3، التنظيف قبل اللحام، وارتفاع تكلفة حماية البيئة.

2. مبدأ اللحام الفراغي لسبائك الألومنيوم ومواد اللحام

مزايا سبائك الألومنيوم لألواح التبريد السائلة

سبائك الألومنيوم ذات الوزن الخفيف، ومقاومة التآكل الجيدة، والتوصيل الحراري الممتاز وغيرها من الخصائص تستخدم على نطاق واسع في مجال الطيران والبناء والأجهزة الكهربائية والسيارات والسفن وغيرها من الأقسام، والكمية آخذة في الازدياد، وقد اعتبرت منذ فترة طويلة إنتاج المبادلات الحرارية، وأدلة الموجات والعديد من المواد الهيكلية المعقدة الأخرى.

تلعب تكنولوجيا معالجة سبائك الألومنيوم دورًا مهمًا جدًا في تصنيع منتجاتها، وإحدى الطرق المهمة هي عملية اللحام بالفراغ بدون أي تدفق.

لأنه يتمتع بالعديد من المزايا: لا حاجة لأعمال تنظيف معقدة قبل وبعد اللحام، عملية مبسطة، لتجنب تضمين الخبث الناتج عن التدفق، لا يوجد تدفق متبقي في الهيكل لضمان مقاومته للتآكل، وإنتاجية عالية، من مفاهيم حماية البيئة الحالية والمستقبلية، سيتم استخدام اللحام الفراغي من سبائك الألومنيوم على نطاق واسع.

مبدأ اللحام الفراغي لسبائك الألومنيوم

يوجد طبقة أكسيد كثيفة ومستقرة للغاية Al2O3 على سطح سبائك الألومنيوم، وهو العائق الرئيسي أمام ترطيب المعدن الأساسي عن طريق ذوبان معدن الحشو. من الصعب إزالة طبقة الأكسيد بالاعتماد فقط على ظروف الفراغ، ويجب استخدام بعض المنشطات المعدنية في نفس الوقت، مثل المغنيسيوم Mg، البزموت Bi، إلخ. في وقت مبكر، اعتقد بعض الناس أن غرض إزالة الغشاء يمكن تحقيقه من خلال عمل Mg.

وذلك لأنه من ناحية، يتفاعل الماغنيسيوم مع O2 وH2O المتبقيين في الفراغ للتخلص من آثارهما الضارة على الألومنيوم؛ من ناحية أخرى، يعد أيضًا Mg وAl2O3 الأكثر أهمية في تفاعل تقليل سطح المعدن الأساسي لتحقيق غرض إزالة فيلم الأكسيد مباشرة.

ومع ذلك، فقد أظهر عدد كبير من الدراسات اللاحقة أن طبقة الأكسدة من المعدن الأساسي لم تتم إزالتها بالكامل، لذلك تم اقتراح فكرة جديدة حول إزالة الطبقة. إلى جانب تأثير Mg على إزالة O2 وH2O في البيئة، يخترق بخار Mg الطبقة السطحية للفيلم ومعه Si المنتشر، يتسبب في تكوين الطبقة السطحية لسبيكة Al-Si-Mg ذات نقطة انصهار منخفضة وذوبان. وبالتالي، يتم تدمير الترابط بين طبقة الأكسيد السطحية والمادة الأساسية، بحيث يمكن لمعدن الحشو المنصهر أن يبلل المادة الأساسية، وينتشر على المادة الأساسية تحت الفيلم، ويطفو الطبقة السطحية بعيدًا.

على الرغم من أن عددًا كبيرًا من الدراسات والاختبارات جعلت اللحام الفراغي لسبائك الألومنيوم مستخدمًا على نطاق واسع في الصناعة، إلا أنه من المستحيل تقديم تفسير معقول للعديد من وصلات اللحام الخردة في الإنتاج الفعلي. يعتبر اللحام الفراغي لسبائك الألومنيوم حساسًا جدًا للتغيرات الطفيفة في المعلمات، وغالبًا ما تختلف طبقة طلاء سبائك النحاس المصنعة مسبقًا من قبل شركات مصنعة مختلفة بشكل كبير عن رأس اللحام، على الرغم من أن التركيبة تقع ضمن النطاق المحدد.

حتى الآن، نظرًا لعدم وجود فهم حقيقي ودقيق لآلية اللحام الفراغي لسبائك الألومنيوم، كانت صياغة عملية اللحام الفراغي المثالية محدودة إلى حد كبير، ولا تزال تعتمد إلى حد كبير على الخبرة العملية المتراكمة في الوضع العادي.

لحام لسبائك الألومنيوم فراغ مختلط

تعتمد معظم سبائك النحاس على أنظمة Al-Si، حيث يتراوح w(si) بشكل عام بين 7% و12%. هذه السلسلة من معادن حشو النحاس سواء في اللحام أو القوة أو تناسق الألوان المعدنية الأساسية والطلاء ومقاومة التآكل ممتازة، وهي لحام ممتاز نادر، خاصة هذا النوع من اللحام يمكن تعديل المعالجة، مما يزيد بشكل كبير من صلابة وقوة الانحناء لمفاصل اللحام.

نظام Al-Si بـ aw(si) بنسبة 11.7% هو نظام سهل الانصهار مع درجة حرارة سهلة الانصهار تبلغ 577 درجة مئوية. اللحام بهذه التركيبة هو اللحام القياسي الشائع الاستخدام في الإنتاج وهو مناسب لحام مجموعة متنوعة من سبائك الألومنيوم ذات نقاط انصهار عالية نسبيًا، مثل 3A21. يمكن تحضير سبائك لحام جديدة عن طريق إضافة Mg وعناصر أخرى إلى سبيكة لحام Al Si، لكن لا يمكن إضافة عناصر ذات نقطة غليان منخفضة مثل Zn إلى سبائك لحام الألومنيوم، وإلا فإنها سوف تسبب تلوثًا كبيرًا لفرن اللحام الفراغي. بالإضافة إلى ذلك، فإن اللوحة المركبة النحاسية هي أيضًا طريقة شائعة الاستخدام، أي أن طبقة من السبائك النحاسية مغلفة على جانب أو جانبين من المعدن الأصلي الهيكلي.

تعتبر الألواح المركبة النحاسية المفرغة أكثر ملاءمة للاستخدام من الأسلاك أو الأشرطة أو المسحوق، ويمكن استخدامها بسهولة لصنع أجزاء معقدة. عندما يذوب معدن الكسوة الموجود على اللوحة النحاسية، فإنه يمكن أن يبلل مباشرة المادة الأساسية الرابطة ويملأ الفجوة على الفور. يمكن تشكيل المفصل بانتشار طفيف فقط.

في الوقت الحاضر، على الرغم من إعداد بعض سبائك اللحام الفراغية منخفضة الذوبان المتوفرة في المختبر، إلا أن سبائك اللحام ذات مقاومة معينة للتآكل وخصائص ميكانيكية جيدة لا تزال غير مناسبة للإنتاج الصناعي، لذلك لا يزال البحث عن سبائك اللحام طريقًا طويلًا لنقطعه.