鋁鋼板翅式換熱器釬焊技術研究.pdf

1、鋁鋼板翅式換器熱具有重量輕，換熱效率高等優(yōu)點，在化工、汽車、航空、石油化工、動力、醫(yī)藥、冶金等領域正在被廣泛使用。該類型的換熱器主要采用鋼鋁復合板與鋁翅片釬焊技術。但鋁鋼復合板價格較高，造成生產(chǎn)成本居高不下。為解決這一問題，本課題選取普通鋼板、鋼表面噴涂鋁及不銹鋼代替高成本的鋁鋼復合板。主要對3003鋁合金和Q235鋼、3003鋁合和電弧噴涂鋁的Q235鋼板的釬焊連接以及3003鋁合金和1Cr18Ni9Ti不銹鋼的接觸反應釬焊相關工藝進

2、行研究，并對焊縫的顯微組織和元素分布進行觀察，分析和探討了連接界面形貌、物相組成以及焊縫的連接機理，得到如下結(jié)論:
　　(1)在520℃條件下采用Zn90Al4Ag5Ce釬料對Q235鋼和3003鋁合金連接，連接后的剪切強度隨保溫時間延長先增大后減小，在保溫時間為5min時，能夠的到最大的剪切強度值，可達到17.6MPa; Zn90Al4Ag5Ce釬料進行鋁鋼異種金屬釬焊連接時，與兩側(cè)的母材有較好的互溶性，可以作為鋁/鋼異種金屬釬

3、焊的釬料;在Q235鋼與中間焊縫區(qū)的結(jié)合界面，由于Ag原子與Al原子的親和力較強，減緩了Al原子向鋼一側(cè)的擴散速度，使有害脆性相鋅鋁固溶體長大速度變慢，有利于釬焊接頭力學性能提高;在鋁與中間焊縫區(qū)結(jié)合界面，由于富鋅的鋅銀固溶體——灰白色的帶狀區(qū)域，該區(qū)域兩側(cè)Al原子具有較大的濃度梯度，可見鋅銀固溶體具有抑制Al原子向鋼側(cè)擴散的能力。
　　(2)在260℃條件下采用Sn90Ag5Ti5釬料同時超聲波輔助振動，實現(xiàn)了對電弧噴鋁的Q23

4、5鋼和3003鋁合金連接，連接后的剪切強度隨超聲波振動時間延長先增大后不變，在振動時間40s時，能夠的到最大的剪切強度值，可達到14.3MPa;超聲波輔助焊接主要作用是去除表面氧化膜，提高釬料潤濕性的性能，并促使液態(tài)的釬料向鋁涂層孔洞部位滲透，提高了釬料與鋁涂層的結(jié)合面積，有利于焊縫強度的提高。無超聲波輔助情況下，不能實現(xiàn)兩者之間的連接;由于釬焊溫度較低，釬料與兩側(cè)金屬的擴散并不明顯。釬焊過程中，焊縫區(qū)伴有少量的氧化現(xiàn)象。
　　(

5、3)利用Al74.5-Cu17.2-Mg8.3（摩爾分數(shù)）能形成三元共晶這一原理，在1Cr18Ni9Ti上分別鍍鎳、銅，其中鍍銅層厚度為20μm，Mg的量為0.01 g/cm2在釬焊溫度560℃，保溫時間15min，0.1MPa壓力下實現(xiàn)了鋁合金和不銹鋼的接觸反應釬焊;對3003鋁合金和不銹鋼接觸反應釬焊焊接接頭進行剪切試驗，得到最大剪切強度為21.6MPa;Al原子在焊縫區(qū)擴散較為明顯，在整個焊縫區(qū)域具有較大的濃度且形成Al-Cu、A