板翅式换热器行业技术特点及发展趋势分析

来源:金属材料及热处理作者:王忠诚

中国报告网提示:1、行业的主要技术特点 铝制板翅式换热器主要采用钎焊工艺制造,具

  

        1、行业的主要技术特点 

        铝制板翅式换热器主要采用钎焊工艺制造,具体可分为真空钎焊技术和CAB 钎焊技术。 

        ①真空钎焊 

        真空钎焊是在真空气氛中不使用钎剂而焊接零件的一种先进焊接工艺方法,用于焊接那些用一般方法难以连接的材料和结构,而得到光洁致密、具有优良力学性能和抗腐蚀性能的钎焊接头。由于真空钎焊不使用钎剂,而是通过在钎料中添加适量的镁来达到破坏工件表面氧化层的目的,因此工件表面更加清洁,没有离子成分的残留,提高了工件内表面的湿润性、流动性和抗腐蚀性,在生产工程中不产生任何废弃物。 

        铝制板翅式换热器的真空钎焊是指在真空炉中通过采用压延在隔板上的铝合金钎料在 600 摄氏度左右、10-3 10-4帕斯卡的高真空气氛下将内外翅片、封条及隔板母材钎焊形成换热器芯体。影响钎焊的因素众多,包括真空度、钎焊温度、零部件表面清洁度、零部件制造公差、钎焊时间、芯体组装预紧力、环境温湿度、芯体尺寸的大小、芯体内外翅片的组合等,这些因素决定了钎焊工艺的复杂性。 

        CAB 钎焊 

        CAB 钎焊是近年以来才开始被国际上广泛采用的新型钎焊技术,主要原理是利用钎剂融解金属表面的氧化膜,同时以惰性气体或氮气对焊接过程进行保护,避免工件氧化。 CAB 钎焊是一种动态的钎焊工艺,工件通过不锈钢网带的运送穿过 CAB 钎焊炉,完成钎焊过程。整个钎焊过程大致可分为:钎剂喷涂、工件干燥、钎焊、冷却等几大工序,工件经过除油清洁处理并用夹具固定后,通过钎剂涂敷装置喷涂钎剂,然后通过吹干室将多余的钎剂吹落,通过干燥炉干燥,之后进入钎焊室加热至 560 摄氏度左右,此时钎剂开始融化,融解工件表面的氧化膜,湿润接合面,当工件加热至 577 摄氏度左右时,钎料(复合材料层)开始融化,液态钎料通过毛细作用自由地流入焊接接合面,与母材相互融合;完成钎焊过程后,工件进入冷却区冷却,焊缝固化。 CAB 钎焊工艺比较复杂,钎剂成本较高,但钎焊过程效率极高,适合于大规模生产,目前主要用于生产结构简单、对工作压力要求不高的换热设备,如汽车及农业机械的散热器或中冷器等。 

         2、行业技术的发展趋势 

        目前,真空钎焊工艺以及 CAB 钎焊工艺已经比较成熟,板翅式换热器行业技术发展方向主要集中在新材料的开发应用与新型翅片的设计研发两个方面。 

        1)新材料的开发应用 

        新材料的开发应用一方面着眼于提高材料的强度和抗塌陷性,使板翅式换热器沿着高效化、轻量化的方向发展;另一方面则着眼于提高材料的抗腐蚀性,进一步拓展板翅式换热器的应用范围。 

        2)新型翅片的设计研发 

        随着计算机辅助工程(Computer Aided Engineering)的发展,使应用计算机模拟技术对换热器稳态和瞬时进行性能模拟已经成为可能,解决了在翅片设计研发中手工热力计算的难题。新型高效换热翅片的开发,使得板翅式换热器的换热性能更加高效。