대형 판형 열교환기의 진공 브레이징: 결함 및 품질 개선

진공 브레이징 대형 및 두꺼운 판형 열교환기는 두꺼운 분할판과 얇은 핀이 다른 속도로 가열되기 때문에 어렵습니다. 이러한 온도 불균형은 불완전한 브레이징, 핀 침식, 변형 및 누출을 유발할 수 있습니다.

브레이징 품질을 개선하는 열쇠는 균형 잡힌 온도장을 유지하고 공정 전반에 걸쳐 가열, 브레이징, 냉각 및 조립 조건을 제어하는 것입니다.

주요 내용

• 두꺼운 판(≥1mm)과 얇은 핀(0.2-0.3mm)은 상당한 온도 차이를 유발합니다.
• 일반적인 결함에는 불완전한 브레이징, 핀 침식, 변형 및 산화가 포함됩니다.
• 단계별 가열 및 정확한 온도 모니터링은 열 균형을 개선하는 데 도움이 됩니다.
• 사례 연구에서 적격률이 78%에서 96%로 증가했습니다.

1. 일반적인 진공 브레이징 결함

대형 판형 열교환기는 종종 "두꺼운-얇은-두꺼운" 구조를 가집니다. 얇은 핀은 빠르게 가열되는 반면 두꺼운 판은 더 느리게 가열됩니다.

노 온도 또는 유지 시간을 늘려 보상하면 두꺼운 판이 필요한 브레이징 온도에 도달하기 전에 핀이 과열될 수 있습니다.

일반적인 결함은 다음과 같습니다:

• 불완전한 브레이징: 필러 금속이 판, 핀 또는 마감 바 사이에 완전히 퍼지지 않아 누출이 발생할 수 있습니다.
• 핀 침식: 과도한 브레이징은 핀을 용해하거나 얇게 만들 수 있습니다.
• 핀 변형: 높은 온도는 핀 강도를 감소시키고 구부러짐이나 붕괴를 유발할 수 있습니다.
• 코어 변형: 불균일한 열 응력은 뒤틀림과 치수 편차를 유발할 수 있습니다.
• 산화: 진공 부족 또는 공기 누출은 브레이징 품질과 표면 상태에 영향을 미칠 수 있습니다.

2. 더 나은 브레이징 품질을 위한 주요 공정 제어

단계별 가열

단계별 가열 공정은 두꺼운 판과 얇은 핀 사이의 온도 차이를 줄일 수 있습니다.

이 기사에서 설명하는 공정의 경우:

• 450-480°C: 30-90분
• 540-560°C: 20-40분, 선택 사항
• 저온 가열 속도: ≤10°C/분
• 유지 단계 후 가열 속도: 3-5°C/분

Al-Si 브레이징 필러 금속의 경우 브레이징 온도는 약

유지 시간은 일반적으로 20-60분이며 제품 두께에 따라 다릅니다. 중요하게도, 브레이징 유지 시간은 코어 중심이 목표 온도에 도달한 후에 시작해야 합니다.

두꺼운 판, 핀 영역, 마감 바 및 기타 중요 위치에 여러 개의 열전대를 배치해야 합니다. 가장 차가운 측정 지점을 기준으로 사용해야 합니다.

제어 냉각

브레이징 후 고순도 질소 또는 아르곤을 사용하여 냉각할 수 있습니다. 두꺼운 판 영역의 경우 열 응력을 줄이기 위해 냉각 속도를 ≤10°C/분으로 제어해야 합니다.

3. 고정구, 필러 금속 및 간격 제어

적절한 고정구 설계는 위치 지정 및 열 제어 모두에 중요합니다.

흑연 또는 스테인리스강 고정구는 고온 및 열 전도 요구 사항에 따라 선택할 수 있습니다. 흑연 열 저장 블록은 두꺼운 판이 더 느리게 가열되는 영역을 보상하는 데 도움이 될 수 있습니다.

탄성 클램핑은 약 0.05-0.2 MPa의 압력을 유지할 수 있습니다. 과도한 압력은 필러 금속 흐름을 제한할 수 있으며, 불충분한 압력은 과도한 간격을 만들 수 있습니다.

필러 금속의 경우 4004/3003/4004와 같은 양면 클래드 시트를 8-15%의 클래딩 비율로 사용할 수 있습니다. 국부 영역은 0.1-0.2 mm의 브레이징 호일로 보충할 수 있습니다.

조립 간격은 일반적으로 0.05-0.15 mm로 제어해야 합니다. 판 평탄도도 확인해야 하며, 예시 요구 사항은 ≤0.03 mm/100 mm

적절한 세척도 마찬가지로 중요합니다. 알루미늄 부품은 NaOH로 처리한 다음 HNO₃로 처리하고, 세척 및 건조한 후 조립할 수 있습니다.

4. 노 온도 균일성

안정적인 진공 브레이징 노는 대형 판형 열교환기에 필수적입니다.

노 표준 및 고객 사양에 따라 적용 가능한 경우 온도 균일성 조사(TUS)를 사용하여 노 성능을 검증할 수 있습니다. 이 기사에서 논의된 공정의 경우 유효 가열 영역은 ±3°C

최소 3-5개의 작업물 열전대를 두꺼운 판 중심, 핀 영역, 상부 및 하부 표면을 포함한 중요 위치에 배치할 수 있습니다.

대형 제품은 가장 균일한 가열 영역에 배치해야 하며, 작업물 간의 충분한 간격을 두어 불균일한 열 복사를 줄여야 합니다.

SUNHOPE는 라디에이터 및 열교환기 제조를 위한 진공 브레이징 노 및 알루미늄 브레이징 장비를 공급하며, 가열 제어, 진공 보호, 냉각 및 생산 라인 통합 옵션을 제공합니다.

5. 열 시뮬레이션 및 품질 검사

열 시뮬레이션은 생산 전에 온도 차이를 식별하는 데 도움이 될 수 있습니다. 예를 들어, 두꺼운 판 중심이 핀 온도보다 35°C 뒤처질 때 450°C 유지 단계를 60분으로 연장하면 온도 차이를 15°C

브레이징 후 품질은 다음을 통해 평가할 수 있습니다:

• 누출 및 압력 테스트: 누출에 대한 100% 검사.
• 금속 조직 분석: 브레이징 속도 목표 ≥95% 및 침식 깊이 핀 두께의 ≤25%
• 산업용 CT: 고가 제품의 내부 결합 및 핀 변형에 대한 비파괴 검사.

이러한 결과는 노 프로파일, 고정구, 필러 금속 배치 및 조립 공차를 최적화하는 데 사용할 수 있습니다.

6. 사례 연구: 적격률 78%에서 96%로 개선

1.5mm 분할판을 가진 두꺼운 판 오일 냉각기는 원래 적격률이 78%에 불과했습니다. 누출은 주로 네 모서리와 중심 두꺼운 판 조인트에서 발생했으며, 핀 가장자리 침식도 관찰되었습니다.원래 공정은 590°C까지 빠른 가열을 사용했으며, 두꺼운 판 온도는 약 28°C 뒤처졌습니다.공정은 다음과 같이 개선되었습니다:450°C × 40분 및 540°C × 25분 유지 단계를 추가했습니다.가열 속도를 4°C/분으로 줄였습니다.

브레이징 온도를 598°C로 조정하고 30분 동안 유지했습니다.흑연 열 저장 블록과 탄성 압력 지점을 추가했습니다.클래드 필러 금속 비율을 10%에서 13%로 늘렸습니다.마감 바 아래에 0.1mm 브레이징 호일을 추가했습니다.

7. 안정적인 진공 브레이징 공정 구축

1. 체계적인 공정 제어를 통해 대형 및 두꺼운 판형 열교환기의 진공 브레이징 적격률을 80% 미만에서 95% 이상으로 꾸준히 개선할 수 있으며, 반복 가능하고 추적 가능한 생산을 지원합니다.FAQ대형 판형 열교환기 진공 브레이징의 주요 과제는 무엇입니까?주요 과제는 두꺼운 판과 얇은 핀의 다른 가열 속도로 인해 브레이징 중 온도 불균형이 발생할 수 있다는 것입니다.
2. 알루미늄 진공 브레이징에 사용되는 온도는 얼마입니까?이 기사에서 논의된 Al-Si 브레이징 필러 금속 예의 경우 브레이징 온도는 약 595-605°C입니다.
3. 주요 요인에는 단계별 가열, 정확한 온도 모니터링, 고정구 최적화, 필러 금속 제어, 조립 간격 제어, 노 균일성, 제어 냉각 및 누출 테스트가 포함됩니다.SUNHOPE의 열교환기 제조 솔루션15년 이상의 산업 경험을 바탕으로 SUNHOPE는 라디에이터 및 열교환기 제조를 위한 장비, 부품 및 기술 지원을 제공합니다.당사의 솔루션에는 열교환기 생산을 개발하거나 업그레이드하는 제조업체를 위한 진공 브레이징 노, 알루미늄 브레이징 장비, 코어 조립기, 핀 성형기 및 누출 테스트 장비가 포함됩니다.