As barbatanas de onda triangulares são amplamente utilizadas em trocadores de calor de barbatanas de placa porque sua geometria fornece transferência de calor eficaz e passagens de fluxo de ar compactas.Deformação das barbatanas após brasagem a vácuoOs defeitos típicos incluem picos inclinados das barbatanas, colunas de barbatanas colapsadas, canais de fluxo irregulares e separação local das juntas soldadas.
Esses defeitos são mais do que cosméticos, as barbatanas deformadas podem reduzir a área de fluxo efetivo, aumentar a resistência ao fluxo de ar, afetar o desempenho de transferência de calor e criar tensão desigual nas juntas soldadas,aumentar o risco de fugas durante o ciclo térmico a longo prazo.
1Por que as barbatanas de onda triangular se deformam após a brasagem a vácuo?
As barbatanas de onda triangulares consistem em estruturas triangulares contínuas de parede fina.
O material comumente utilizado é3003 liga de alumínio com uma camada de revestimento 4004. Durante a brasagem a vácuo a aproximadamente590 ∼ 605°CAo mesmo tempo, o esforço térmico, a pressão de montagem, a gravidade, o movimento líquido de enchimento-metal,e apoio lateral insuficiente pode causar dobragem lateral.
Como resultado, uma barbatana que é estável à temperatura ambiente pode inclinar-se ou desabar permanentemente após a brasagem.
2Principais causas da deformação triangular das barbatanas
2.1 Precisão de formação das barbatanas
O primeiro passo é verificar as barbatanas triangulares que chegam.
A variação excessiva da altura das barbatanas, picos triangulares assimétricos, bordas onduladas ou espessura insuficiente da folha podem fazer com que as colunas das barbatanas se inclinem naturalmente antes da brasagem.A tensão residual relacionada com a formação também pode ser liberada durante o aquecimento e causar distorções adicionais.
Para barbatanas altas e finas, a maior relação altura-espessura reduz ainda mais a estabilidade lateral.
Controles recomendados:
- Manter a altura das barbatanas e a geometria triangular dos picos.
- Controlo da espessura da folha de alumínio de acordo com o desenho da barbatana.
- Reduzir a tensão residual gerada durante a formação, se necessário.
- Use uma precisãoMáquina de moldagem de barbatanaspara melhorar a consistência dimensional.
A geometria consistente da barbatana fornece uma base mais estável para a montagem do núcleo a jusante e a brasagem a vácuo.
2.2 Montagem do núcleo e alinhamento das barbatanas
A montagem do núcleo é um dos fatores mais importantes na prevenção da deformação das barbatanas após a solda a vácuo.
Se a lacuna de montagem for muito grande, as barbatanas podem não ter suporte lateral suficiente.
Se a lacuna for muito pequena, a expansão térmica pode comprimir o topo das barbatanas e desencadear dobras laterais.
Se a altura efetiva da barra de vedação for menor que a altura da barragem, a força de aperto excessiva pode ser transferida diretamente para as barragens.Dimensões irregulares da barra de vedação também podem criar pressão localizada e fazer com que grupos de barras se inclinem.
Os erros de empilhamento manual podem causar problemas semelhantes quando as camadas adjacentes das barbatanas não estão adequadamente alinhadas.
Controles recomendados:
- Padronizar as lacunas de montagem.
- Controle a altura da barra de vedação e a tolerância dimensional.
- Usar dispositivos de posicionamento durante o empilhamento do núcleo.
- Mantenha as barbatanas triangulares alinhadas entre as camadas.
- Utilizar um dispositivo adequadoMáquina de montagem do núcleoquando for necessária uma maior consistência de montagem.
3Problemas de fixação e de fixação
O dispositivo de solda deve proporcionar um suporte suficiente sem aplicar força excessiva.
Pressão excessiva de presa
A pressão excessiva pode, portanto, dobrar colunas triangulares e causar colapso lateral.
Pressão de fixação insuficiente
A pressão insuficiente pode permitir que as barbatanas e os separadores se movam durante o fluxo de metal de preenchimento, particularmente quando o suporte lateral é limitado.
Distribuição desigual da pressão
Uma placa de pressão deformada, baixa planície ou carga assimétrica podem criar uma pressão maior em um lado do núcleo.
Falta de apoio lateral
Isto é especialmente importante para barbatanas de onda triangulares.
Uma fixação que aplica apenas pressão vertical pode não restringir adequadamente os movimentos laterais.As barras de posicionamento laterais ou os suportes laterais devem ser considerados para estruturas triangulares das barbatanas., em especial no que se refere ao processamento de núcleos grandes.
Para núcleos de trocadores de calor grandes, o suporte central adicional também pode ajudar a evitar o colapso da área média.
4. Fatores do processo de brasagem a vácuo
Taxa de aquecimento
Se a taxa de aquecimento for muito rápida, podem desenvolver-se diferenças de temperatura significativas entre as áreas exterior e interior do núcleo.criando tensão térmica que pode mover as barbatanas.
Temperatura máxima e tempo de retenção
Quando a temperatura de solda é demasiado elevada ou o tempo de retenção demasiado longo, o material base de alumínio torna-se excessivamente macio.A atividade prolongada do metal de enchimento líquido também pode aumentar a possibilidade de deslocamento das barbatanas.
Para as condições de processo aqui discutidas, uma direcção de controlo prática é manter a temperatura de pico perto da extremidade inferior do598°602°Ce evitar períodos de espera desnecessariamente longos.
Uniformidade da temperatura do forno
A temperatura desigual do forno pode fazer com que um lado do núcleo aqueça e se expanda mais rapidamente do que o outro, o que pode criar distorção e desalinhamento das barbatanas.
A verificação regular da zona de temperatura uniforme do forno é, por conseguinte, importante para a solda a vácuo estável de alumínio.
Condições de arrefecimento
O resfriamento rápido pode criar uma grande diferença de temperatura entre o interior e o exterior do núcleo.
Um processo de arrefecimento controlado e em fases é preferível ao arrefecimento súbito de gás de grande volume.
5Limpeza, carga e efeitos da gravidade
A contaminação da superfície também pode influenciar o comportamento da brasagem.
O óleo, a contaminação por óxidos ou a limpeza inadequada podem causar um molhamento irregular do metal de preenchimento.
Quando um núcleo grande está posicionado verticalmente, as barbatanas triangulares suavizadas podem deformar-se sob seu próprio peso.Os núcleos grandes com suporte central insuficiente são particularmente vulneráveis.
Sempre que a configuração de produção o permita,Soldadura horizontal e carga equilibradapode ajudar a reduzir este risco.
6Guia de resolução de problemas rápido
O padrão de deformação pode fornecer uma indicação inicial da causa raiz:
| Padrão de deformação |
Possível causa |
| As barbatanas inclinam-se principalmente para um lado |
Pressão desigual do dispositivo, suporte lateral insuficiente, temperatura desigual do forno |
| Deformação concentrada no centro do núcleo |
Apoio central insuficiente ou colapso relacionado com a gravidade |
| As barbatanas inclinam-se na mesma direção com uma acumulação local pesada de metal de preenchimento |
Espaço de montagem excessivo ou resistência do metal de enchimento líquido |
| A maioria dos produtos apresenta uma flexão generalizada das barbatanas |
Pressão de fixação excessiva ou temperatura/tempo de retenção de solda excessiva |
| Produtos bons e defeituosos aparecem aleatoriamente no mesmo lote |
Inconsistência de montagem ou variação dimensional da barbatana de entrada |
Esta abordagem baseada em padrões ajuda os fabricantes a determinar se o problema está mais provavelmente relacionadoFormar barbatanas, montar núcleos, utilizar ferramentas ou fazer brasagem a vácuo.
7Como evitar a deformação da barbatana de onda triangular
Uma solução fiável deve abranger todo o processo de fabrico:
Formação das barbatanas:Controle a altura das barbatanas, a simetria triangular dos picos, a espessura da folha e a consistência da formação.
Montura do núcleo:Manter o posicionamento preciso, as lacunas de montagem consistentes e as dimensões estáveis da barra de vedação.
De potência superior a 1000 WMantenha as placas de pressão planas, distribui a carga uniformemente, otimize a força de aperto e adicione suporte lateral quando necessário.
Fabricação a partir de metais de ferro ou açoControle taxa de aquecimento, manter uma temperatura de pico adequada em torno598°602°C, evitar um tempo de retenção excessivo, verificar a uniformidade da temperatura do forno e utilizar um arrefecimento controlado.
Limpeza:Use procedimentos consistentes de desengraxagem e limpeza em água pura, seguidos de secagem completa.
Carregamento:Usar carga equilibrada e considerar o posicionamento horizontal ou suporte adicional para núcleos grandes.
8Uma abordagem de produção completa para uma melhor estabilidade das barbatanas
A deformação triangular das barbatanas raramente é causada por um único fator, mas na maioria dos casos é o resultado de várias pequenas variações que se acumulam ao longo do processo de produção.
Por este motivo, os fabricantes devem controlar a sequência completa:
Formação de barbatanas → Montagem do núcleo → Carregamento de fixadores → Braçagem a vácuo → Refrigeração → Inspeção
A formação de barbatanas de alta precisão ajuda a manter uma geometria de barbatanas consistente, enquanto a montagem precisa do núcleo reduz os alinhamentos e as variações de lacuna.Forno de solda a vácuo e sistema de fixação de alumínioajuda a controlar a tensão térmica, a distribuição da pressão e a estabilidade das barbatanas durante a solda.
A SUNHOPE fornece equipamento e apoio técnico para a fabricação de radiadores e trocadores de calor, incluindoMáquinas de moldagem de nadadeiras, máquinas de montagem de núcleos, fornos de brasagem de alumínio, equipamento de ensaio de fugas e componentes de radiadores e condensadores.
Para os fabricantes que pretendam melhorar um processo de produção existente ou construir uma linha de produção completa de trocadores de calor de alumínio, a selecção do equipamento deve corresponder aoGeometria das barbatanas, estrutura do núcleo, requisitos de montagem e processo de brasagem a vácuo.
Conclusão
Deformação das barbatanas de onda triangular após brasagem a vácuoestá estreitamente relacionada com a resistência ao baixo nível de temperatura do alumínio, a geometria das barbatanas, a precisão de montagem, o desenho dos acessórios, a uniformidade da temperatura do forno e as condições de arrefecimento.
Se as barbatanas se inclinarem ou desabarem após a brasagem, os fabricantes não devem concentrar-se apenas na temperatura do forno.Formar as barbatanas e montar o núcleo para o suporte e vatrituração por brasagemdeve ser avaliada sistematicamente.
O controlo destes factores pode ajudar a manter canais de fluxo uniformes, reduzir os defeitos de solda, proteger o desempenho de transferência de calor,e melhorar a fiabilidade a longo prazo dos núcleos de trocadores de calor de chapa de alumínio.
Por favor verifique seu email!
