Selectie van aluminiumsoldeervloeimiddel: corrosief versus niet-corrosief voor betrouwbare verbindingen

Een partij vers gesoldeerde aluminium kernen lag twee weken in een magazijn voordat er wit poeder rond de verbindingen verscheen. Onder vergroting vertoonde het gebied nabij de filets putjes. De soldeerlegering was correct en het ovenprofiel kwam overeen met de specificatie, maar de onderdelen faalden toch. De oorzaak was de stroom. Het productieteam had gekozen voor een agressief vloeimiddel op chloridebasis voor een betere bevochtiging en had het spoelen met heet water overgeslagen omdat de kernen gesloten kanalen hadden die het reinigen onbetrouwbaar maakten. Die beslissing veranderde een succesvol soldeerproces in een corrosiefout die nog moest gebeuren.

De eerste vraag die u moet beantwoorden bij het selecteren van aluminiumsoldeervloeimiddel is niet de prijs of het merk. Het gaat erom of het vloeimiddelresidu in het voltooide onderdeel kan worden getolereerd. Corrosieve en niet-corrosieve vloeimiddelen gedragen zich heel verschillend na de soldeercyclus, en dat verschil bepaalt of onderdelen een reinigingslijn na het hardsolderen nodig hebben, of residu op zijn plaats kan blijven en hoe lang de verbinding in gebruik zal blijven. Dit artikel legt deze verschillen uit en geeft praktische criteria voor het kiezen en kwalificeren van flux voor productie.

Corrosieve versus niet-corrosieve flux: wat er feitelijk verandert

Corrosieve en niet-corrosieve fluxen vertegenwoordigen twee verschillende productiefilosofieën. Men gaat ervan uit dat het residu zal worden verwijderd. De ander gaat ervan uit dat het residu zal blijven.

Voordat hardsolderen kan plaatsvinden, moet het vloeimiddel door de aluminiumoxidelaag op het basismetaal heen breken. Aluminiumoxide is stabiel en moeilijk te smelten, en vormt zich vrijwel onmiddellijk op een schoon aluminiumoppervlak. Geen enkel vulmetaal kan het basismetaal bevochtigen totdat de oxidefilm is verwijderd of verbroken. Flux doet dit door het oxide bij de hardsoldeertemperatuur chemisch aan te vallen, waardoor het gesmolten vulmiddel kan vloeien en een filet kan vormen.

Corrosieve vloeimiddelen zijn doorgaans gebaseerd op chloridezouten. Ze zijn agressief in het oplossen van aluminiumoxide en kunnen in een breder scala aan ovenomstandigheden werken. Maar hun resten absorberen vocht uit de lucht, vormen geleidende elektrolyten en tasten na verloop van tijd het aluminiumbasismetaal aan. Dat betekent dat elk gesoldeerd onderdeel na het hardsolderen grondig moet worden gewassen, meestal in heet water onder roeren, soms met chemische toevoegingen. Als er resten achterblijven in een spleet, een gesloten kanaal of een smalle vinopening, zal daar corrosie beginnen.

Niet-corrosieve vloeimiddelen zijn gebaseerd op kaliumfluoraluminaatverbindingen. Hun residuen zijn onoplosbaar in water, absorberen geen vocht en zijn over het algemeen compatibel met aluminium tijdens gebruik. Ze zijn minder agressief dan chloridefluxen, dus vereisen ze een schoner oppervlak en een meer gecontroleerde ovenatmosfeer. Maar zodra de soldeercyclus voltooid is, kan het residu op zijn plaats blijven zonder direct risico op corrosie.

De volgende tabel vat de praktische verschillen samen.

Waarom Flux-keuze cruciaal is voor aluminium warmtewisselaars

Voor aluminium platenwarmtewisselaars is niet-corrosieve flux de standaardkeuze, omdat de geometrie van het onderdeel het verwijderen van resten vrijwel onmogelijk maakt.

De kern van een platenwarmtewisselaar bestaat uit afwisselend vlakke platen en gegolfde vinnen, met kleine hydraulische diameters en smalle stroomdoorgangen. Zodra de kern is gesoldeerd, worden deze doorgangen aan meerdere zijden afgedicht. Een chloridefluxresidu dat vastzit in een lamellenspleet kan niet op betrouwbare wijze worden uitgewassen. Na verloop van tijd condenseert de vochtigheid in de koellus op het residu, vormt een elektrolyt en veroorzaakt putvorming. Corrosieproducten schilferen vervolgens af, verstoppen het stroompad en vervuilen de vloeistof die wordt gekoeld.

Dit is de reden waarom de meeste gesoldeerde aluminium warmtewisselaars tegenwoordig gebruik maken van het niet-corrosieve fluoridefluxproces. Het vloeimiddel wordt aangebracht als een slurry op waterbasis op het vinmateriaal of als een droge coating, en de kern wordt vervolgens geassembleerd en gesoldeerd in een stikstofatmosfeer bij ongeveer 590 tot 615 graden Celsius, waarbij het residu op zijn plaats blijft. Het hoeft niet te worden verwijderd omdat het geen corrosie veroorzaakt. Voor toepassingen die extra bescherming vereisen, a corrosiebestendige aluminium plaatvinradiator combineert dit proces met materiaalkeuze en oppervlaktebehandeling die zijn ontworpen voor een langere levensduur.

Groothandel corrosiebestendigheid aluminium plaatvinradiator leveranciers, bedrijf - Wuxi Jinlianshun - China Groothandel corrosieweerstand aluminium plaatvinradiator leveranciers en bedrijf, aangepaste corrosieweerstand Al... Bekijk Product →

Als u onderdeelspecificaties voor koelapparatuur evalueert, is het verband tussen fluxkeuze en corrosieweerstand op de lange termijn direct. Een onderdeel dat is gesoldeerd met corrosief vloeimiddel en onvolledig is gereinigd, kan er bij aflevering perfect uitzien en zes maanden later kapot gaan. Voor een meer gedetailleerd overzicht van materiaal- en proceskeuzes voor corrosieve omgevingen, onze praktische selectiegids voor corrosiebestendige plaatvinradiatoren doorloopt de belangrijkste parameters.

Fluxselectiecriteria die verder gaan dan corrosiviteit

Zodra de beslissing corrosief/niet-corrosief is genomen, wordt de fluxselectie een technische taak waarbij het fluxvenster wordt afgestemd op het basismetaal, het vulmetaal en de ovenatmosfeer.

Temperatuurvenster

De flux moet volledig actief zijn bij de hardsoldeertemperatuur en het effectieve bereik ervan moet overlappen met het smeltbereik van het vulmetaal. Gangbare aluminium hardsoldeermiddelen zoals Al-Si-legeringen beginnen te smelten rond 575 graden Celsius. De flux moet smelten en zich verspreiden voordat het vulmiddel volledige liquiditeit bereikt. Als de flux te laat activeert, zal het vulmiddel niet bevochtigen; als het te vroeg wordt geactiveerd, kan de flux uitdrogen voordat het gewricht zich vormt.

Voor niet-corrosieve kaliumfluoraluminaatvloeistoffen is het typische actieve bereik ongeveer 560 tot 620 graden Celsius. Dat geldt voor de meeste toepassingen bij het hardsolderen van aluminium, maar verifieer dit aan de hand van de specifieke legeringscombinatie die u gebruikt.

Poederdeeltjesgrootte en drager

Flux wordt vaak aangebracht als slurry, pasta of als voorcoatinglaag. De poederdeeltjesgrootte beïnvloedt de uniformiteit van de applicatie en hoe de coating zich gedraagt ​​tijdens verwarming. Grof poeder is gemakkelijker te hanteren, maar kan ongelijkmatig blijven zitten; fijn poeder geeft een uniformere coating, maar kan moeilijker te mengen en te controleren zijn. Het dragersysteem is ook van belang: slurry's op waterbasis moeten consistent worden gedroogd, terwijl op oplosmiddelen gebaseerde systemen mogelijk een andere behandeling nodig hebben. Als u lamelconstructies met smalle openingen soldeert, is een uniforme, dunne fluxlaag meestal belangrijker dan maximale fluxactiviteit.

Oven sfeer

Niet-corrosieve flux werkt het beste in een droge, inerte atmosfeer, meestal stikstof. De atmosfeer moet droog zijn om hergroei van oxiden te voorkomen, en het dauwpunt moet normaal gesproken onder de min 40 graden Celsius liggen. Het zuurstof- en vochtgehalte in de oven heeft een directe invloed op de fluxefficiëntie. Als de atmosfeer slecht is, zal de flux zichzelf verbruiken door oxide te bestrijden in plaats van het hardsolderen mogelijk te maken, wat leidt tot uitgehongerde verbindingen. Corrosieve vloeimiddelen zijn toleranter ten aanzien van de kwaliteit van de atmosfeer, wat een van de redenen is dat ze nog steeds worden gebruikt voor handmatige hardsoldeertoepassingen en toortssolderen.

Een flux kwalificeren vóór productie

Er mag geen flux in serieproductie worden genomen zonder een kleine batchproef, inclusief het testen van residugedrag. De chemische specificatie alleen vertelt u niet hoe de flux zal presteren in uw oven, op de geometrie van uw lamellen, tijdens uw reinigings- en assemblageproces.

Praktische kwalificatiestappen omvatten:

• Controleer het analysecertificaat op actieve inhoud en onzuiverheden. IJzer-, koper- en zinkgehalten boven de gespecificeerde limieten kunnen de verbindingskwaliteit en het corrosiegedrag beïnvloeden.
• Controleer de consistentie van batch tot batch. De hardsoldeertemperatuur is beperkt en een fluxbatch die 10 graden hoger activeert, kan gedurende de gehele productierun onvolledige afrondingen veroorzaken.
• Controleer de opslagomstandigheden. Flux-poeders absorberen vocht als verpakkingen open blijven. Vocht veroorzaakt klontering en vermindert de activiteit. Gebruik verzegelde containers en controleer de houdbaarheid.
• Voer een kleine batch soldeer uit met hetzelfde basismetaal, vulmiddel, fluxbelasting en atmosfeer die bij de productie zullen worden gebruikt. Inspecteer filetvorming, residu-uiterlijk en kanaalreinheid.
• Voer een vochtigheidsblootstellingstest uit op voltooide gesoldeerde monsters. Stel monsters gedurende een bepaalde periode bloot aan warme, vochtige omstandigheden en inspecteer op corrosieproducten. Dit is de meest directe manier om te bevestigen dat de combinatie van flux en proces veilig is.

Deze stappen lijken misschien zwaar voor een verbruiksmateriaal, maar flux is de belangrijkste variabele die van een goed soldeerproces een probleem met de veldbetrouwbaarheid kan maken. Voor onze eigen productie behandelen we fluxkwalificatie als onderdeel van de productontwerpbeoordeling, vooral wanneer de warmtewisselaar zal worden gebruikt in veeleisende toepassingen zoals hydraulische koeling of thermisch beheer van de aandrijflijn.

Fluxselectie is een beslissing over de betrouwbaarheid, en niet een beslissing over de verbruikskosten.

Bij het hardsolderen van aluminium krijgen het vulmetaal en het ovenprofiel de meeste aandacht, maar de flux bepaalt of de verbinding het eerste dienstjaar overleeft. Het niet-corrosieve fluoridevloeimiddel elimineert het grootste risico: opgesloten resten die vocht absorberen en de verbinding van binnenuit aantasten. Voor warmtewisselaarkernen en andere gesloten structuren is dit de juiste standaardkeuze. Controleer bij de aanschaf van vloeimiddel het temperatuurbereik, de atmosfeervereisten en het residugedrag, en valideer vervolgens met een echte productieproef.

Als u gesoldeerde aluminium koelproducten ontwerpt of inkoopt, koeler met aluminium plaatvin gebouwd met een gecontroleerd, niet-corrosief fluxproces is de te verwachten basislijn.

Fabrikanten van aluminium koelers, leveranciers van aluminium plaatvinkoelers Als China fabrikanten van aluminium koelers en leveranciers van aluminium plaatvinwarmtewisselaars, biedt Factory, Jinlianshun Cutsom aluminium plaat ... Bekijk Product →