アルミ管誘導ろう付け

効率を高め、金属加熱の熱効果を減らすために、 誘導ろう付け 技術が提案されています。 この技術の利点は、主にろう付けされた接合部に供給される加熱の正確な位置にあります。 数値シミュレーションの結果に基づいて、希望の時間でろう付け温度を達成するために必要なパラメータを設計することが可能になりました。 目的は、この時間を最小限に抑えて、冶金学的接合中の金属への望ましくない熱的影響を回避することでした。.数値シミュレーションの結果は、電流周波数を上げると、接合された金属の表面積に最高温度が集中することを明らかにしました。 電流の増加に伴い、ろう付け温度に達するのに必要な時間の短縮が観察されました。

アルミニウムの誘導ろう付けとトーチまたは火炎ろう付けの利点

使用されるろう付け合金の狭い温度プロセスウィンドウと相まって、アルミニウム母材の低い溶融温度は、トーチろう付けの際の課題です。 アルミニウムの加熱中に色が変化しないことは、アルミニウムが適切なろう付け温度に達したことをろう付け作業者に視覚的に示すものではありません。 ろう付けオペレーターは、トーチろう付けの際に多くの変数を導入します。 これらの中には、トーチの設定と炎の種類が含まれます。 トーチからろう付けされている部品までの距離。 結合されている部品に対する炎の位置。 もっと。

使用を検討する理由 誘導加熱 アルミニウムをろう付けする場合:

  • 迅速で急速な加熱
  • 制御された正確な熱制御
  • 選択的(局所的)熱
  • 生産ラインの適応性と統合
  • フィクスチャの寿命とシンプルさの向上
  • 再現性のある信頼性の高いろう付けジョイント
  • 安全性の向上

アルミニウム部品の誘導ろう付けの成功は、設計に大きく依存します 誘導加熱コイル 電磁熱エネルギーをろう付けする領域に集中させ、ろう付け合金が溶けて適切に流れるようにそれらを均一に加熱します。 不適切に設計された誘導コイルは、一部の領域が過熱し、他の領域が十分な熱エネルギーを受け取らず、不完全なろう付け接合を引き起こす可能性があります。

典型的なろう付けされたアルミニウム管ジョイントの場合、オペレーターは、多くの場合フラックスを含むアルミニウムろう付けリングをアルミニウム管に取り付け、これを別の拡張管またはブロックフィッティングに挿入します。 次に、部品は誘導コイルに配置され、加熱されます。 通常のプロセスでは、毛細管現象により、ろう付け溶加材が溶けて接合界面に流れ込みます。

なぜ誘導ろう付け対トーチろう付けアルミニウム部品?

まず、今日普及している一般的なアルミニウム合金と、接合に使用される一般的なアルミニウムろう付けとはんだについて少し背景を説明します。 アルミニウム部品のろう付けは、銅部品のろう付けよりもはるかに困難です。 銅は1980°F(1083°C)で溶け、加熱すると色が変わります。 HVACシステムでよく使用されるアルミニウム合金は、約1190°F(643°C)で溶融し始め、加熱しても色の変化などの視覚的な手がかりを提供しません。

アルミニウムの母材、ろう付け溶加材、およびろう付けする部品の質量に応じて、アルミニウムの溶融温度とろう付け温度の差として、非常に正確な温度制御が必要です。 たとえば、3003つの一般的なアルミニウム合金である6061シリーズアルミニウムと4シリーズアルミニウムの固相線温度と、頻繁に使用されるBAlSi-20ろう付け合金の液体温度との温度差はXNUMX°Fです。これは非常に狭い温度プロセスウィンドウであるため、正確な制御。 ろう付けされているアルミニウムシステムでは、ベース合金の選択が非常に重要です。 ベストプラクティスは、一緒にろう付けされるコンポーネントを構成する合金の固相線温度よりも低い温度でろう付けすることです。

AWSA5.8分類公称化学組成ソリドゥス°F(°C)Liquidus°F(°C)ろう付け温度
BAISi-386%Al 10%Si 4%Cu970(521)1085(855)1085〜1120°F
BAISI-488%aL 12%Si1070(577)1080(582)1080〜1120°F
78 Zn 22%Al826(441)905(471)905〜950°F
98%Zn 2%Al715(379)725(385)725〜765°F

亜鉛が豊富な領域とアルミニウムの間でガルバニック腐食が発生する可能性があることに注意してください。 図1のガルバニックチャートに示されているように、亜鉛はアルミニウムに比べて貴金属が少なく、陽極酸化する傾向があります。 電位差が小さいほど、腐食速度は遅くなります。 亜鉛とアルミニウムの間の電位差は、アルミニウムと銅の間の電位と比較して最小です。

アルミニウムを亜鉛合金でろう付けした場合のもうXNUMXつの現象は、孔食です。 局所的なセルまたは孔食は、どの金属でも発生する可能性があります。 アルミニウムは通常、酸素(酸化アルミニウム)にさらされると表面に形成される硬い薄膜によって保護されますが、フラックスがこの保護酸化物層を除去すると、アルミニウムの溶解が発生する可能性があります。 溶加材が溶融したままでいる時間が長いほど、溶解はより深刻になります。

アルミニウムはろう付け中に強靭な酸化物層を形成するため、フラックスの使用が不可欠です。 フラックスアルミニウム部品は、ろう付けの前に個別に行うことができ、またはフラックスを含むアルミニウムろう付け合金をろう付けプロセスに組み込むことができます。 使用するフラックスの種類(腐食性と非腐食性)によっては、ろう付け後にフラックスの残留物を除去する必要がある場合は、追加の手順が必要になる場合があります。 ろう付けおよびフラックスの製造元に相談して、接合される材料と予想されるろう付け温度に基づいたろう付け合金とフラックスに関する推奨事項を入手してください。

 

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