在空气中钎焊铝热交换器的方法.pdf

本发明是在空气中钎焊铝及铝合金热交换器的方法。
    我国绝大部分热交换器，特别是汽车用的散热器是用铜及铜合金制造的，北美和日本也是用钎焊铜做散热器。由于铜比重大、成本高，而且铜又是短缺材料，用铝及铝合金代替铜制作散热器这是今后的发展方向。铝散热器一开始采用机械装配式，但工作效率低，不能适应恶劣的工作环境，现在生产铝及铝合金散热器是用真空炉进行焊接的，程序复杂、设备昂贵、生产周期长、耗能多，影响了铝热交换器的发展。现在也有用氢气、氮气等气体作保护气体在炉中进行钎焊，这种方法需要炉子和保护气体，钎焊后还需要清除焊缝上的残余焊剂，而且有的还很难去除，由于以上种种原因影响了铝热交换器的发展。

    本发明的目的是发明一种不用真空炉，也不用普通炉子及气体保护能在大气中进行铝及铝合金散热器是钎焊方法，也能焊接铝与铜、铝与铁组合而成的热交换器的焊缝。

    本发明的目的是由以下方法来实现的。首先将需要焊接的铝、铝合金等材料进行表面处理来去掉油污、脏物及氧化膜，先碱洗用含5～50%（重量）氢氧化钠水溶液进行冲洗，温度可控制在10℃～60℃之间，碱洗后水洗，水洗后再酸洗。酸洗用含5～50%（重量）硝酸水溶液中放置0.5～20%（重量）金属锌的液体浸或泡。酸洗后再水洗，然后干燥。将选用的焊料熔化成流体状，将干燥后的待焊件需要焊接的部位涂、喷或浸挂上熔化好的焊料，根据需要待焊件进行叠加或组装成型后加热至100℃～600℃立即冷却或保温后冷却。这种方法不但能钎焊铝与铝、铝与铝合金、铝合金与铝合金组合而成热交换器地焊缝，还能钎焊铝或铝合金与铜、铜合金、铁组合而成的热交换器焊缝，用于焊接铝热交换器的铝型材是薄铝或超薄铝，所以这种方法也能焊接薄铝及超薄铝组合而成的焊缝。

    用本发明的生产方法能钎焊铝与铝合金热交换器、铝与铜、铁组合而成的热交换器，还能焊薄铝及超薄铝组合而成的焊缝。焊缝的抗拉强度为7～10Kg/mm2，焊缝的金相分析无夹渣、无气孔、无疏松等缺陷，焊缝与焊件熔为一体，表面干净无腐蚀。

    本发明的方法适合焊铝与铝合金热交换器、铝与铜、铁组合而成的热交换器，由于热交换器是用薄铝制成的，所以此方法还能焊薄铝和超薄铝组合的旱缝，也能焊接铝或铝合金与铜、铜合金、铁组合而成的焊缝，特别适合于汽车铝散热器的钎焊。这种钎焊方法不用高温、不用真空炉、也不用普通炉子和保护气体，在大气中就能进行钎焊，它可利用现在生产铜或铜合金散热器的设备增加一点简单的设备就可以用这种方法生产铝或铝合金散热器。首先将需要焊接的铝、铝合金、铜、铜合金、铁等材料的表面去掉油污、脏物及氧化膜，用含有5～50%（重量）氢氧化钠水溶液进行碱洗，温度可控制在10℃～60℃之间。碱液浓度高，碱洗时间就短些，如果碱液浓度低，则碱洗时间就长一些。在同一种浓度中，温度高碱洗时间短，碱液浓度低，则碱洗时间就长一些，总之以除尽油污、脏物和氧化膜而又不腐蚀待焊材料为宜。碱洗后用水洗，将残余碱液去除，然后再用含有5～50%（重量）硝酸水溶液中放置0.5～20%（重量）的金属锌的液体浸或泡。如果溶液的浓度低，则酸洗的时间可长一些，甚至于可以放在溶液中多泡一些时间，而浓度高则可放在溶液中浸一下就拿出来。酸洗后再用水洗，去除残留酸液，然后将待焊接干燥。根据待焊接材料选择合适的焊料并熔化成流体状态，将熔化后的焊料喷、涂或浸挂在待焊件需要焊件的部位，然后根据需要将带有焊料的待焊件进行叠加或组装成型后加热至100℃～600℃后冷却，如果加热的温度高，加热后可立即冷却，如果加热的温度偏低限，为了保证焊缝的质量，加热后可保温一段时间冷却，保温时间的长短可根据需要来确定，加热时不需要放在真空炉里，也不需要放在一般的加热炉里用气体保护，可在大气中加热，只要有热源，能达到需要的温度就可以了，这种钎焊方法焊出来的焊缝与基体熔为一体，无残留焊剂，焊缝光亮、洁净、美观。