Aliuminio vamzdžių indukcinis litavimas

Siekiant padidinti metalo šildymo efektyvumą ir sumažinti šiluminį poveikį, Indukcinis litavimas siūloma technologija. Šios technologijos pranašumas daugiausia yra tiksli šildymo, tiekiamo į lituotas jungtis, vieta. Remiantis skaitmeninio modeliavimo rezultatais, buvo galima suprojektuoti parametrus, reikalingus litavimo temperatūrai pasiekti per pageidaujamą laiką. Tikslas buvo sumažinti šį laiką, kad būtų išvengta nepageidaujamo terminio poveikio metalams metalurginio sujungimo metu..Skaitinio modeliavimo rezultatai atskleidė, kad didinant srovės dažnį susijungusių metalų paviršiaus plotuose susikaupė maksimalios temperatūros. Didėjant srovei, sumažėjo laikas, reikalingas litavimo temperatūrai pasiekti.

Aliuminio indukcinio litavimo privalumai, palyginti su degikliu arba liepsnos litavimu

Žema aliuminio netauriųjų metalų lydymosi temperatūra kartu su siauru naudojamų litavimo lydinių temperatūros proceso langeliu yra iššūkis lituojant degikliu. Tai, kad kaitinant aliuminį nepasikeičia spalva, litavimo operatoriams nesuteikia jokio vaizdinio požymio, kad aliuminis pasiekė tinkamą litavimo temperatūrą. Lituodami degikliu, litavimo operatoriai įveda daugybę kintamųjų. Tarp jų yra degiklio nustatymai ir liepsnos tipas; atstumas nuo degiklio iki lituojamų dalių; liepsnos vieta sujungiamų dalių atžvilgiu; ir dar.

Priežastys, dėl kurių verta apsvarstyti galimybę naudoti indukcinio kaitinimo kai aliuminis lituojamas, apima:

  • Greitas, greitas šildymas
  • Kontroliuojamas, tikslus šilumos valdymas
  • Atrankinė (lokalizuota) šiluma
  • Gamybos linijos pritaikomumas ir integravimas
  • Pagerintas armatūros tarnavimo laikas ir paprastumas
  • Pakartojamos, patikimos lituotos jungtys
  • Pagerintas saugumas

Sėkmingas aliuminio komponentų indukcinis litavimas labai priklauso nuo projektavimo indukciniai šildymo ritės sufokusuoti elektromagnetinę šilumos energiją į lituojamas vietas ir jas tolygiai šildyti, kad litavimo lydinys išsilydytų ir tinkamai tekėtų. Dėl netinkamai suprojektuotų indukcinių ritinių kai kurios vietos gali būti perkaitusios, o kitos – negauna pakankamai šilumos energijos, todėl litavimo jungtis gali būti neužbaigta.

Įprastoje lituoto aliuminio vamzdžio jungties atveju operatorius ant aliuminio vamzdžio sumontuoja aliuminio litavimo žiedą, kuriame dažnai yra srauto, ir įkiša jį į kitą išplėstinį vamzdį arba blokinį jungiamąjį elementą. Tada dalys sudedamos į indukcinę ritę ir kaitinamos. Įprasto proceso metu litavimo užpildo metalai išsilydo ir dėl kapiliarinio veikimo patenka į jungties sąsają.

Kodėl indukcinio litavimo, o ne degiklio aliuminio komponentų litavimas?

Pirma, šiek tiek informacijos apie šiandien paplitusius įprastus aliuminio lydinius ir įprastą aliuminio litavimą ir lydmetalius, naudojamus sujungimui. Aliuminio komponentų litavimas yra daug sudėtingesnis nei vario komponentų litavimas. Varis tirpsta 1980 °F (1083 °C) temperatūroje ir keičia spalvą kaitinant. Aliuminio lydiniai, dažnai naudojami ŠVOK sistemose, pradeda tirpti maždaug 1190 °F (643 °C) temperatūroje ir nesuteikia jokių vaizdinių užuominų, pavyzdžiui, keičiasi spalva, kai jis įkaista.

Reikalingas labai tikslus temperatūros reguliavimas, nes aliuminio lydymosi ir litavimo temperatūrų skirtumas priklauso nuo aliuminio netauriojo metalo, litavimo užpildo metalo ir lituojamų komponentų masės. Pavyzdžiui, temperatūrų skirtumas tarp dviejų įprastų aliuminio lydinių, 3003 serijos aliuminio ir 6061 serijos aliuminio, kietojo kūno temperatūros ir dažnai naudojamo BAlSi-4 lydinio lydinio skysčio temperatūros yra 20 °F – labai siauras temperatūros proceso langas, todėl būtinas. tikslus valdymas. Pagrindinių lydinių pasirinkimas yra ypač svarbus naudojant aliuminio sistemas, kurios yra lituojamos. Geriausia praktika yra lituoti esant temperatūrai, kuri yra žemesnė už lydinių, sudarančių kartu lituojamus komponentus, kietojo kūno temperatūrą.

AWS A5.8 klasifikacija Nominali cheminė sudėtis Kieta °F (°C) Skystis °F(°C) Litavimo temperatūra
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

Reikėtų pažymėti, kad galvaninė korozija gali atsirasti tarp cinko turinčių sričių ir aliuminio. Kaip nurodyta 1 paveiksle pateiktoje galvaninėje diagramoje, cinkas, palyginti su aliuminiu, yra mažiau kilnus ir linkęs būti anodinis. Kuo mažesnis potencialų skirtumas, tuo mažesnis korozijos greitis. Potencialų skirtumas tarp cinko ir aliuminio yra minimalus, palyginti su potencialu tarp aliuminio ir vario.

Kitas reiškinys, kai aliuminis lituojamas cinko lydiniu, yra įdubimas. Vietinė ląstelių arba taškinė korozija gali atsirasti ant bet kurio metalo. Aliuminis paprastai yra apsaugotas kieta plona plėvele, kuri susidaro paviršiuje, kai juos veikia deguonis (aliuminio oksidas), tačiau kai srautas pašalina šį apsauginį oksido sluoksnį, aliuminis gali ištirpti. Kuo ilgiau užpildo metalas lieka išlydytas, tuo stipresnis tirpimas.

Aliuminis litavimo metu sudaro tvirtą oksido sluoksnį, todėl būtina naudoti srautą. Aliuminio komponentų litavimas gali būti atliekamas atskirai prieš litavimą arba į litavimo procesą gali būti įtrauktas aliuminio lydinys, kuriame yra srauto. Priklausomai nuo naudojamo srauto tipo (ėsdinantis ar nekorozinis), gali prireikti papildomo žingsnio, jei srauto likučius reikia pašalinti po litavimo. Pasikonsultuokite su litavimo litavimo ir srauto gamintoju, kad gautumėte rekomendacijų dėl litavimo lydinio ir srauto, atsižvelgiant į sujungiamas medžiagas ir numatomą litavimo temperatūrą.

 

Aliuminio vamzdžių indukcinis litavimas