O processo de brasagem a vácuo para dissipadores de calor impõe exigências extremamente elevadas de precisão e controlo dos parâmetros das peças.alcançar uma uma taxa de qualificação de soldagem 100% é muito difícilPara os pontos de fuga localizados, os processos de solda de reparação podem ser empregados para remediação.com foco no processo específico e desafiador de "TIG Repair Welding for Aluminum Vacuum Brazed Heat Sink Leakage"Isto não é apenas uma simples solda, mas uma técnica de reparação de precisão.
Em primeiro lugar, é essencial esclarecer: a brasagem a vácuo é um processo de junção que utiliza metal de preenchimento com um ponto de fusão inferior ao do material de base (por exemplo,de alumínio e silício) aquecidos uniformemente num forno a vácuoAs suas características incluem aquecimento global uniforme, deformação mínima e costuras de soldadura suaves.A soldagem de reparação TIG é um processo de reparação de soldagem localizado, o que pode facilmente levar a problemas como concentração de tensão, deformação, queima e vazamento secundário.Para minimizar o impacto térmico nas áreas sonoras originais, cumprindo os requisitos de vedação e resistência.
I. Preparação da pré-soldura
1Localização e avaliação dos defeitos
Limpe as áreas suspeitas com álcool ou acetona, e inspecione cuidadosamente se há rachaduras ou pontos de fuga usando uma lupa de alta potência ou um borescópio industrial.
Avaliação:Se o ponto de fuga estiver localizado em áreas com canais de água densos ou costelas de carga principais, a soldagem de reparação pode causar vazamento da cadeia ou deformação grave.Deve-se avaliar se vale a pena reparar.
2. Limpeza de superfícies
Limpeza mecânica:Use uma escova de arame de aço inoxidável para remover completamente a película de óxido, a escama e os contaminantes da área da solda até que apareça um brilho metálico.Usar as fichas e os moinhos angulares com cuidado para evitar a remoção excessiva do material de base.
Limpeza química:Para as camadas de óxido mais duras, pode-se usar um limpador alcalino suave, seguido de um enxaguamento completo com água limpa e secagem.
Soldadura imediata:A área limpa deve ser soldada no prazo de 2 horas para evitar a formação excessiva de um novo filme de óxido (Al2O3).
3. Preparação do sulco
Para as rachaduras, é necessário criar um sulco usando um micro-moinho, uma pequena moagem ou um raspador.
Tipo de sulco:Recomenda-se um sulco em U ou em V para garantir a exposição completa da raiz do sulco, facilitando a penetração e a proteção contra gases.
Parem os buracos:Forno Φ1-2 mmburacos de paragemem ambas as extremidades da fissura visível para evitar a propagação da fissura durante a solda.
4Preparação de material e equipamento
Seleção do fio de enchimento
Os materiais comuns para dissipadores de calor são as ligas de alumínio 3003/6063/6061, para as quais o ER4043 (boa usabilidade geral, excelente fluidez,resistente a rachaduras) ou ER5356 (mais resistente, maior dureza, fluidez ligeiramente mais pobre) são tipicamente selecionados.
O fio de enchimento deve ser armazenado em caixas de fio dedicadas, mantidas limpas e secas.
Equipamento:
Acessórios de aquecimento de água (incluindo acessórios de aquecimento de água)A soldagem de alumínio requer o efeito de "limpeza do cátodo" para remover o filme de óxido, alcançável apenas com corrente alternada.
Gás argônio de alta pureza(Puridade ≥ 99,99%), com condutas de gás seco.
Eletrodo de tungsténio:O tungstênio ceriado (WC-20) é recomendado. O diâmetro é escolhido com base na corrente (normalmente 1,6 mm ou 2,4 mm).
Lente de gás:Substitui o bico de cerâmica padrão, proporcionando uma camada de gás de blindagem de argônio mais laminar e eficaz, que é crucial para a soldagem de alumínio.
5Preaquecimento
Preaquecimento global:Para dissipadores de calor maiores ou de estrutura complexa, recomenda-se o pré-aquecimento global num forno a 200°C, o que reduz significativamente a entrada de calor da soldagem, minimiza a tensão diferencial térmica,impede a quebra a quente, e ajuda a fuga de hidrogénio.
Preaquecimento localizado:Para o pré-aquecimento suave em torno da área de reparação, pode utilizar-se uma tocha de gás ou uma pistola de calor, que não deve exceder 250°C para evitar danos ao desempenho da junta de solda original.
II. Parâmetros e elementos essenciais operacionais do processo de solda de reparação TIG
1Referência do parâmetro (exemplo de espessura comum de 2-3 mm)
Corrente:Utilize o modo AC. Faixa de corrente aproximada de 80-120A, exigindo ajuste fino com base no local específico e nas condições de dissipação de calor. Princípio:Utilize a corrente mínima e a velocidade máxima possíveis, assegurando simultaneamente a fusão.
Frequência:Os soldadores modernos permitem o ajuste de frequência. Ajuste recomendado: 80-120 Hz. Frequência mais alta concentra o arco, reduzindo a zona afetada pelo calor (HAZ).
Largura de limpeza (balança):"Fusores de transmissão" (FV)
Taxa de fluxo de argônio:8-15 l/min, administrados através de lentes de gás.
comprimento de extensão de tungstênio:Mantenha-se o mais curto possível, cerca de 3-5 mm, para reforçar a blindagem.
Diâmetro do fio de enchimento:Comumente Φ1,6 mm ou Φ2,0 mm.
2. Técnicas operacionais
Postura:Assegure ângulos estáveis para a tocha, o fio de enchimento e a peça de trabalho.
Iniciação e terminação do arco:Utilize arranque de alta frequência ou arranque de elevação para evitar a contaminação do arranque de contato.
Controle da entrada de calor:Usar soldagem de encaixe intermitente ou soldagem segmental rápida.esperar que a temperatura caia para um nível tocável pela parte de trás da mão (aprox.. 50-60°C), depois soldar a secção seguinte.
Observação da piscina de solda:A mudança de cor da piscina de solda de alumínio não é óbvia. Observe a formação de tensão superficial e umedecimento da borda. Adicione fio de enchimento apenas depois que o material base forma uma piscina brilhante e fluida.
Alimentação do fio de enchimento:O fio de enchimento deve permanecer sempre dentro da zona de blindagem do argônio.
III. Tratamento e inspecção pós-sólida
1. Limpeza pós-sólida: Utilize uma escova de aço inoxidável para limpar a descoloração da oxidação e as salpicaduras da superfície da solda.
2- Teste de fugas:
Teste de vazamento de pressão:Selar todas as portas do dissipador de calor, introduzir ar comprimido (ou nitrogênio) na pressão do produto necessária, mergulhar na água e observar bolhas.
Teste de retenção de pressão:Após a pressurização, deixe-o ficar por um período e observe se a leitura do manômetro de pressão cai.
Testes de vazamento por espectrometria de massa de penetrantes fluorescentes ou hélio:Utilizado para aplicações de exigência extremamente elevada.
3Ensaios não destrutivos (facultativo):Para áreas críticas, a Inspeção de Penetrantes de Corantes (PT) pode ser utilizada para verificar se há rachaduras na superfície.
4. Endireitamento (se necessário): Se ocorrer uma deformação menor, a correção a frio usando um molde em uma prensa é aceitável.
IV. Problemas e contramedidas comuns durante a solda de reparação TIG
| Problemas comuns de reparação de soldagem |
Possíveis causas |
Medidas corretivas |
| Descolagem ou queima da solda |
Corrente excessiva, tempo de permanência prolongado, sulco demasiado fino |
Reduzir a corrente, aumentar a velocidade, adicionar uma barra de cobre para dissipar o calor. |
| Superfície de soldadura negra e porosa |
Gás de blindagem insuficiente, gás impuro, correntes de ar, fios impuros/metal básico |
Verificar as condutas de gás, aumentar o fluxo, montar escudos de vento, limpeza completa. |
| Fissuras (fissuras quentes) |
Alta tensão de retenção, desajuste do material, terminação de arco inadequada |
Pré-aquecimento rigoroso e soldadura segmental, uso de enchimento ER4043, utilização de corrente de decaimento. |
| Perlas de solda ásperas, falta de fusão |
Corrente demasiado baixa, limpeza insuficiente, filme de óxido não removido |
Aumentar adequadamente a corrente, aumentar a percentagem de limpeza, limpar novamente com uma escova de arame. |
| "Popping" durante a solda |
Umidade residual no interior do material ou defeitos internos/oxidação dos parâmetros de solda |
Secar completamente a peça, assegurar que o sulco esteja completamente seco; avaliar a viabilidade da reparação se se suspeitar de defeitos de solda. |
| Enfraquecimento grave do HAZ |
Excesso de calor, tempo de soldagem prolongado |
Estratégia básica: baixa corrente, soldadura segmental, arrefecimento forçado (por exemplo, bloco de cobre molhado na parte traseira). |
V. Precauções e recomendações especiais para a solda de reparação
1Segurança em primeiro lugar:A solda de alumínio produz radiação ultravioleta mais forte. Use lentes de proteção escuras (≥ # 12), luvas e roupas resistentes a chamas. Mantenha uma boa ventilação para evitar inalação de vapores de alumínio.
2.Mentalidade:A soldagem de reparação TIG de dissipadores de calor de alumínio é uma tarefa "precisa, de bordado".A paciência e a preparação meticulosa são mais importantes do que o próprio ato de soldar.
3. Avaliação de soluções alternativas:Para vazamentos muito pequenos, considere o uso de enchimento de solda de alumínio a baixa temperatura (sopa de tocha) ou epóxi especializado para vedação, que têm menos impacto térmico e deformação.Avaliação da necessidade de resistência e durabilidade com base nas condições de funcionamento.
4. Manutenção de registos:Documentar a localização do defeito, os parâmetros de soldagem e a sequência operacional para facilitar o resumo da experiência.
Conclusão:A soldagem de reparação TIG para dissipadores de calor de alumínio soldado a vácuo é uma técnica de remanufatura precisa.Mas sim na meticulosa preparação pré-soldPara os dissipadores de calor de elevado valor, se as condições o permitirem, é necessário um controlo de entrada de calor extremamente rigoroso e um processo de inspecção sistemático.Confiar a tarefa a um técnico profissional experiente é uma escolha mais prudente.
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