純銅釬料低真空釬焊不銹鋼油冷器試驗(yàn)研究.pdf

1、本文從ISX型不銹鋼板翅式油冷器失效問題入手，通過對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行失效分析發(fā)現(xiàn)，油冷器內(nèi)翅片與芯片間的釬角以及釬焊過程釬料蒸發(fā)在翅片上沉積的銅層與齒輪油中的活性硫化物接觸發(fā)生腐蝕反應(yīng)，腐蝕產(chǎn)物進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)以及在油冷器中堆積對(duì)機(jī)械性能產(chǎn)生不良影響。并通過試驗(yàn)研究化學(xué)清洗方法解決由于銅的腐蝕而造成的報(bào)廢產(chǎn)品問題的可行性，結(jié)果表明，化學(xué)清洗方法在減少腐蝕源方面取得顯著效果，但考慮到實(shí)際生產(chǎn)中存在化學(xué)清洗液穩(wěn)定性差、降低產(chǎn)品壽命及增加生產(chǎn)成本等問題，該

2、方案應(yīng)用受到限制。
　　并從控制腐蝕源角度提出不銹鋼油冷器低銅釬焊工藝研究。通過提高產(chǎn)品零部件生產(chǎn)模具精度提高了產(chǎn)品裝配精度，使上、下釬料箔厚度分別從0.12mm和0.08mm減小到0.08mm和0.06mm，從而達(dá)到降低釬料用量的目的，并且試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)油冷器的齒輪油腐蝕產(chǎn)物隨著釬料用量降低近乎成比例減少；此外，根據(jù)板翅式油冷器釬焊結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，通過對(duì)裝配后釬料箔與翅片無(wú)接觸的部分進(jìn)行鏤空實(shí)現(xiàn)釬料的合理配置，該方式進(jìn)一步減少了釬料用量，使

3、釬角尺寸以及翅片芯片上銅蒸發(fā)沉積層的厚度顯著下降，有效的控制了高溫齒輪油的腐蝕源，而且釬料用量的大幅降低，不僅沒有影響釬焊質(zhì)量，反而提高了產(chǎn)品爆破強(qiáng)度。
　　同時(shí)，針對(duì)不銹鋼板翅式油冷器在低真空條件下采用純銅釬料釬焊的實(shí)際生產(chǎn)特點(diǎn)，對(duì)不銹鋼表面氧化膜的去除機(jī)理及釬料鋪展填縫機(jī)理進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)研究和理論分析，為優(yōu)化產(chǎn)品生產(chǎn)工藝提供了理論基礎(chǔ)。通過試驗(yàn)研究和熱力學(xué)計(jì)算提出，不銹鋼的去膜機(jī)理是基于不銹鋼的脫碳和真空爐中石墨棒加熱原件蒸發(fā)出

4、的碳與Cr2O3反應(yīng)造成氧化膜的變態(tài)與松動(dòng)，以及加熱過程中由于表面氧化膜與不銹鋼基體熱膨脹系數(shù)差異使氧化膜出現(xiàn)微裂。在不銹鋼表面發(fā)生去膜作用的過程中還伴隨著銅釬料的蒸發(fā)并在不銹鋼基體上發(fā)生有效沉積，試驗(yàn)結(jié)果表明，1050℃出現(xiàn)銅蒸發(fā)沉積層向不銹鋼基體中的原子擴(kuò)散，實(shí)現(xiàn)了沉積層與不銹鋼的固相連接。因此，用純銅釬料低真空釬焊不銹鋼的釬縫形成過程實(shí)際上是釬料熔化后與液態(tài)銅蒸發(fā)沉積層的相互混合流動(dòng)鋪展填縫過程。當(dāng)溫度低于釬料熔點(diǎn)時(shí)，已經(jīng)出現(xiàn)了銅