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アルミラジエーターの高周波誘導ろう付け

要約:

  本論文では、自動車空調部品の単管圧力板用に、アルミニウムラジエータの高周波誘導ろう付け方法を提案します。 そのための技術プロセスと操作方法を提案し、既存の製造プロセスを改善し、アルミニウム製ラジエーターの誘導ろう付けが困難であるという問題を解決します。

アルミラジエーターの高周波誘導ろう付け

高周波誘導ろう付けの利点:

  高周波誘導ろう付け:溶接シームは誘導加熱によって合金ろう材の溶融温度に加熱されますが、この時点では溶接される金属はまだ溶融温度に達しておらず、低融点合金が強い表面張力によって XNUMX つの金属が結合し、冷却後に固体溶接が形成されます。 同材質または異材質の部品同士を溶接することができ、省材料効果が顕著で、様々なニーズに対応できます。 鋼、銅、アルミニウム、ニッケル、特殊合金などのさまざまな磁性材料の誘導溶接に適しています。高周波局所溶接は、強度が高く、変形がなく、他の溶接よりも優れた総合的な機械的特性を備えています。

  誘導ろう付けは、多くのろう付け方法の XNUMX つです。 熱放射により金属を加熱するのではなく、電磁誘導の原理を利用して金属自体を発熱させます。 この加熱方法は、エネルギー利用率が高く、急速加熱が可能で、電気エネルギーのみを使用し、エネルギー消費が少なく、汚染が少なく、害が少ないという特徴があります。

材料溶接性能分析:

  アルミニウム合金は、主に次の理由により、他の合金よりもろう付けが困難です。

  1. 表面に非常に緻密な酸化膜を形成しやすいからです。 この酸化膜の性質は非常に安定しており、ワークの表面を覆うと、ワーク表面のはんだが濡れにくくなり、ろう付けの品質に影響を与えます。 アルミニウム合金の表面の酸化膜の融点は非常に高く、270℃のろう付け温度では、酸化膜の厚さは室温よりも急激に増加し、濡れと結合を著しく妨げます。はんだと母材。 これは、アルミニウム合金が一度ろう付けすると修復が難しい主な理由でもあります。
  2. アルミニウム合金をはんだ付けする場合、酸化物を含む母材の表面では、液状のろう材が凝集して球状になりやすく、母材に濡れず、カシメも発生しません。

完全なラジエーター誘導ろう付けシステム構造:

  このシステムは、産業用チラー、誘導加熱電源、変圧器、出力ユニット、位置決めツール、付属品、および溶接後の洗浄の XNUMX つの部分で構成されています。

技術的プロセス:

  誘導ろう付け機の電源の選択 – 誘導コイルの選択 – はんだフラックスの選択 – 工具配置の設計 – アクセサリの選択 – 溶接パラメータの決定 – 溶接後の洗浄。

アルミラジエーターの高周波誘導ろう付け 01

機械モデルの選択:

ラジエーター(ヒートシンク)は薄い板で構成されたアルミ部品で、ラジエーターとベースプレートのサイズ差は小さいですが、一体型のラジエーターとベースプレートの肉厚はかなり違います。 同じ量のエネルギーを吸収する条件下では、ベースプレートはラジエーターよりも発熱が少なくなります。 誘導ろう付けツールを設計するときは、ベースプレートとヒートシンクが均一に加熱されるように考慮してください。つまり、ろう付け温度が同時に到達します。 同時に、生産工程におけるワークの生産効率や出し入れの仕方も考慮する必要があります。 これらの XNUMX つの要因を組み合わせて、フラット ディスク XNUMX 円誘導ろう付けツールが設計されています。

はんだフラックスの選択:

  1. はんだの融点は母材の融点よりも低くなければなりません。
  2. はんだが溶けた後、母材の表面をよく濡らして流れます。
  3. ベースメタルと組み合わせてしっかりとしたジョイントを形成できます。
  4. 組成物は安定しており、無毒で無害です。

ポジショニングツーリング:

  ディスク誘導ろう付けツールの磁場の分布が不均一であるため、加熱状態(加熱が速すぎる領域があるかどうか)に応じて、最終的なワークピースの位置を決定するために微調整する必要があります。

  溶接するワークピースを締める必要があります。 そうしないと、誘導ろう付け装置が作動しているときに、電磁力(ローレンツ力)の作用によりワークの位置が変化します。

アクセサリーの選択:

  高周波誘導ろう付け溶接期間中は、誘導加熱電源を冷却する必要があり、対応する仕様の産業用チラーが必要です。 お客様が赤外線モードを使用してリアルタイムで温度監視を行う場合、デジタル赤外線温度計を取り付ける必要があります。 当社の赤外線温度測定では、機器と電源が連動した場合、温度制御精度は最大±1℃に達することがあります。 当社は、チラーおよび高周波誘導ろう付け用にカスタマイズされた赤外線温度計を提供できます。

ろう付けパラメータの確認:

  長年の高周波ろう付け研究と多くの顧客経験の後、このモデルでは自動加熱モードを選択しました。 自動加熱モードでの加熱電流は、XNUMX つのセクションに分かれています。 このプロセスの間、アルミニウム金属の特性は温度とともに増加します。 抵抗が高く、抵抗が増加すると、ジュール効果により、加熱プロセスで加熱速度が増加します。これは、研究から結論付けられた溶接プロセスと一致しません。 そのため、段階的に電流を減少させる方法で溶接部を加熱します。 このように、均一な加熱を前提として溶接部の温度を上昇させ、高温部でのワークの過焼を防ぐことができます。 最後に、溶接プロセスの完全性を確保するために、熱保存用の小さな電流を設定して、溶込み深さの基準に達し、ポアやブリスターがないことを確認します。 およびその他のプロセス標準。

操作手順:

表面処理: ワーク表面の酸化膜や油汚れの除去

ワークピースの位置決め: 量産時にワークとインダクタの相対位置が変わらないようにワークを位置決め・支持・固定し、ろう材をリング状にして溶接部に追加します。

加熱プロセス: 以前に設定されたパラメータを使用して、オペレータは開始ボタンを押すだけでよく、装置は以前に設定されたパラメータを自動的に実行してワークピースを正確に溶接し、溶接が完了した後に加熱を停止します。

ろう付け後処理: ワークピースを直接水に入れるか、他の化学薬品で洗浄してください

要約:

  本論文では、アルミニウムラジエーターの高周波誘導ろう付け技術、材料溶接性能分析、プロセスフロー、操作方法、消費電力計算、および溶接材料消費の5つの側面の説明を通じて、次の問題を解決するための新しい方法を提案します。アルミニウム金属は誘導ろう付けが困難です。 溶接前、溶接、溶接後のすべての側面をカバーする、オールデジタル誘導加熱技術に基づくソリューション。 また、ラジエーターの高周波誘導ろう付けプロセスにおける高周波誘導ろう付けの利点を証明するための詳細で効果的なデータを提供します。

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