Aluminum Tubes Induction Brazing

Upang mapataas ang kahusayan at upang mabawasan ang thermal effect ng metal heating, ang Brazing induction teknolohiya ay iminungkahi. Ang bentahe ng teknolohiyang ito ay pangunahing binubuo sa eksaktong lokasyon ng pagpainit na ibinibigay sa mga brazed joints. Batay sa mga resulta ng numerical simulation noon ay posible na idisenyo ang mga parameter na kinakailangan upang makamit ang brazing temperature sa nais na oras. Ang layunin ay i-minimize ang oras na ito upang maiwasan ang isang hindi kanais-nais na thermal effect sa mga metal sa panahon ng metallurgical joining..Ang mga resulta ng numerical simulation ay nagsiwalat na ang pagtaas ng kasalukuyang dalas ay nagresulta sa konsentrasyon ng pinakamataas na temperatura sa mga lugar sa ibabaw ng pinagsamang mga metal. Sa pagtaas ng kasalukuyang, ang pagbawas ng oras na kinakailangan para maabot ang temperatura ng pagpapatigas ay naobserbahan.

Ang mga bentahe ng induction brazing ng aluminum kumpara sa torch o flame brazing

Ang mababang temperatura ng pagkatunaw ng mga base metal na aluminyo kasama ang makitid na window ng proseso ng temperatura ng mga braze alloy na ginamit ay isang hamon kapag ang torch brazing. Ang kakulangan ng pagbabago ng kulay habang pinapainit ang aluminyo ay hindi nagbibigay sa mga braze operator ng anumang visual na indikasyon na ang aluminyo ay umabot sa wastong temperatura ng pagpapatigas. Ang mga braze operator ay nagpapakilala ng isang bilang ng mga variable kapag ang torch brazing. Kabilang sa mga ito ang mga setting ng sulo at uri ng apoy; distansya mula sa sulo hanggang sa mga bahaging pinag-brazed; lokasyon ng apoy na may kaugnayan sa mga bahagi na pinagsama; at iba pa.

Mga dahilan upang isaalang-alang ang paggamit induction heating kapag ang brazing aluminum ay kinabibilangan ng:

  • Mabilis, mabilis na pag-init
  • Kinokontrol, tumpak na kontrol ng init
  • Selective (localized) init
  • Ang kakayahang umangkop at pagsasama ng linya ng produksyon
  • Pinahusay na buhay ng kabit at pagiging simple
  • Nauulit, maaasahang brazed joints
  • Pinagbuti ang kaligtasan

Ang matagumpay na induction brazing ng mga aluminum component ay lubos na nakadepende sa pagdidisenyo induction heating coils upang ituon ang electromagnetic heat energy sa mga lugar na ipapa-braz at para init ang mga ito nang pantay-pantay upang ang braze alloy ay matunaw at dumaloy nang maayos. Ang hindi wastong disenyo ng mga induction coil ay maaaring magresulta sa ilang mga lugar na sobrang init at iba pang mga lugar ay hindi nakakatanggap ng sapat na enerhiya ng init na nagreresulta sa isang hindi kumpletong braze joint.

Para sa isang tipikal na brazed na aluminum tube joint, ang isang operator ay nag-i-install ng aluminum braze ring, kadalasang naglalaman ng flux, sa aluminum tube at ipinapasok ito sa isa pang pinalawak na tubo o isang block fitting. Ang mga bahagi ay inilalagay sa isang induction coil at pinainit. Sa isang normal na proseso, ang braze filler metal ay natutunaw at dumadaloy sa magkasanib na interface dahil sa pagkilos ng capillary.

Bakit induction braze vs. torch braze aluminum components?

Una, isang maliit na background sa mga karaniwang aluminum alloy na laganap ngayon at ang karaniwang aluminum braze at mga solder na ginagamit para sa pagsali. Ang pagpapatigas ng mga bahagi ng aluminyo ay mas mahirap kaysa sa pagpapatigas ng mga bahagi ng tanso. Natutunaw ang tanso sa 1980°F (1083°C) at nagbabago ito ng kulay habang pinainit ito. Ang mga aluminyo na haluang metal na kadalasang ginagamit sa mga HVAC system ay nagsisimulang matunaw sa humigit-kumulang 1190°F (643°C) at hindi nagbibigay ng anumang mga visual na pahiwatig, gaya ng mga pagbabago sa kulay, habang umiinit ito.

Kinakailangan ang napakatumpak na pagkontrol sa temperatura dahil ang pagkakaiba sa temperatura ng pagkatunaw at pagpapatigas para sa aluminyo, na nakasalalay sa base metal ng aluminyo, metal na pangpuno ng braze, at masa ng mga bahaging i-brazed. Halimbawa, Ang pagkakaiba sa temperatura sa pagitan ng solidus na temperatura ng dalawang karaniwang aluminum alloy, 3003 series na aluminum, at 6061 series na aluminum, at ang temperatura ng likido ng madalas na ginagamit na BAlSi-4 braze alloy ay 20°F – isang napakakitid na window ng proseso ng temperatura, kaya kinakailangan tumpak na kontrol. Ang pagpili ng mga base na haluang metal ay napakahalaga sa mga sistemang aluminyo na pina-brazed. Ang pinakamahusay na kasanayan ay ang pag-braze sa isang temperatura na mas mababa sa solidus na temperatura ng mga haluang metal na bumubuo sa mga bahagi na pinagsama-sama.

Pag-uuri ng AWS A5.8 Nominal na Komposisyon ng Kemikal Solidus °F (°C) Liquidus °F(°C) Temperatura ng Pagpapatigas
BAISi-3 86% Al 10%Si 4%Cu 970 (521) 1085 (855) 1085~1120 °F
BAISI-4 88% aL 12%Si 1070 (577) 1080 (582) 1080~1120 °F
78 Zn 22%Al 826 (441) 905 (471) 905~950 °F
98% Zn 2%Al 715 (379) 725 (385) 725~765 °F

Dapat tandaan na ang galvanic corrosion ay maaaring mangyari sa pagitan ng mga lugar na mayaman sa zinc at aluminyo. Tulad ng nabanggit sa galvanic chart sa Figure 1, ang zinc ay hindi gaanong marangal at may posibilidad na maging anodic kumpara sa aluminyo. Ang mas mababa ang potensyal na pagkakaiba, mas mababa ang rate ng kaagnasan. Ang potensyal na pagkakaiba sa pagitan ng sink at aluminyo ay minimal kumpara sa potensyal sa pagitan ng aluminyo at tanso.

Ang isa pang kababalaghan kapag ang aluminyo ay brazed na may zinc alloy ay pitting. Maaaring mangyari ang lokal na cell o pitting corrosion sa anumang metal. Ang aluminyo ay karaniwang pinoprotektahan ng isang matigas at manipis na pelikula na nabubuo sa ibabaw kapag nalantad ang mga ito sa oxygen (aluminum oxide) ngunit kapag inalis ng flux ang protective oxide layer na ito, maaaring mangyari ang pagkalusaw ng aluminum. Kung mas mahaba ang metal na tagapuno ay nananatiling tunaw, mas matindi ang pagkalusaw.

Ang aluminyo ay bumubuo ng isang matigas na layer ng oxide sa panahon ng pagpapatigas, kaya ang paggamit ng flux ay mahalaga. Ang pag-flux ng mga bahagi ng aluminyo ay maaaring gawin nang hiwalay bago ang pagpapatigas o isang aluminyo brazing alloy na naglalaman ng flux ay maaaring isama sa proseso ng pagpapatigas. Depende sa uri ng flux na ginamit (corrosive vs. non-corrosive), maaaring kailanganin ang karagdagang hakbang kung dapat alisin ang flux residue pagkatapos ng brazing. Kumunsulta sa isang tagagawa ng braze at flux upang makakuha ng mga rekomendasyon sa brazing alloy at flux batay sa mga materyales na pinagsasama at ang inaasahang temperatura ng brazing.

 

Aluminum Tubes Induction Brazing