Προκειμένου να αυξηθεί η απόδοση και να μειωθεί η θερμική επίδραση της θέρμανσης μετάλλων, το Επαγωγική συγκόλληση προτείνεται τεχνολογία. Το πλεονέκτημα αυτής της τεχνολογίας συνίσταται κυρίως στην ακριβή θέση της θέρμανσης που παρέχεται στους συγκολλημένους αρμούς. Με βάση τα αποτελέσματα της αριθμητικής προσομοίωσης κατέστη δυνατό να σχεδιαστούν οι απαραίτητες παράμετροι για την επίτευξη θερμοκρασιών συγκόλλησης στον επιθυμητό χρόνο. Ο στόχος ήταν να ελαχιστοποιηθεί αυτός ο χρόνος για να αποφευχθεί μια ανεπιθύμητη θερμική επίδραση στα μέταλλα κατά τη μεταλλουργική ένωση.Τα αποτελέσματα της αριθμητικής προσομοίωσης αποκάλυψαν ότι η αύξηση της συχνότητας του ρεύματος είχε ως αποτέλεσμα τη συγκέντρωση των μέγιστων θερμοκρασιών στις επιφάνειες των ενωμένων μετάλλων. Με την αύξηση του ρεύματος, παρατηρήθηκε η μείωση του χρόνου που απαιτείται για την επίτευξη της θερμοκρασίας συγκόλλησης.
Τα πλεονεκτήματα της επαγωγικής συγκόλλησης αλουμινίου έναντι της συγκόλλησης με δάδα ή φλόγα
Η χαμηλή θερμοκρασία τήξης των βασικών μετάλλων αλουμινίου σε συνδυασμό με το στενό παράθυρο επεξεργασίας θερμοκρασίας των χρησιμοποιούμενων κραμάτων μπρούντζο αποτελεί πρόκληση κατά τη συγκόλληση με φακό. Η έλλειψη αλλαγής χρώματος κατά τη θέρμανση του αλουμινίου δεν παρέχει στους χειριστές συγκολλήσεων καμία οπτική ένδειξη ότι το αλουμίνιο έχει φτάσει στη σωστή θερμοκρασία συγκόλλησης. Οι χειριστές Braze εισάγουν έναν αριθμό μεταβλητών κατά τη συγκόλληση με φακό. Μεταξύ αυτών περιλαμβάνονται οι ρυθμίσεις πυρσού και ο τύπος φλόγας. απόσταση από τον πυρσό έως τα εξαρτήματα που συγκολλούνται. θέση της φλόγας σε σχέση με τα μέρη που συνδέονται. κι αλλα.
Λόγοι για να εξετάσετε τη χρήση επαγωγική θέρμανση κατά τη συγκόλληση αλουμινίου περιλαμβάνουν:
- Γρήγορη, γρήγορη θέρμανση
- Ελεγχόμενος, ακριβής έλεγχος θερμότητας
- Επιλεκτική (τοπική) θερμότητα
- Προσαρμοστικότητα και ενοποίηση γραμμής παραγωγής
- Βελτιωμένη διάρκεια ζωής και απλότητα του εξαρτήματος
- Επαναλαμβανόμενες, αξιόπιστες συγκολλημένες αρθρώσεις
- Βελτιωμένη ασφάλεια
Η επιτυχής επαγωγική συγκόλληση εξαρτημάτων αλουμινίου εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από το σχεδιασμό επαγωγικά θερμαντικά πηνία να εστιάσει την ηλεκτρομαγνητική θερμική ενέργεια στις περιοχές που πρόκειται να συγκολληθεί και να τις θερμάνει ομοιόμορφα έτσι ώστε το κράμα μπραζέ να λιώσει και να ρέει σωστά. Τα λανθασμένα σχεδιασμένα επαγωγικά πηνία μπορεί να έχουν ως αποτέλεσμα ορισμένες περιοχές να υπερθερμανθούν και άλλες περιοχές να μην λαμβάνουν αρκετή θερμική ενέργεια με αποτέλεσμα μια ατελής άρθρωση συγκολλήσεως.
Για έναν τυπικό σύνδεσμο σωλήνων αλουμινίου με χαλκοσυγκόλληση, ένας χειριστής εγκαθιστά έναν δακτύλιο χαλκού αλουμινίου, που συχνά περιέχει ροή, στον σωλήνα αλουμινίου και τον εισάγει σε έναν άλλο διογκωμένο σωλήνα ή ένα εξάρτημα μπλοκ. Στη συνέχεια τα μέρη τοποθετούνται σε επαγωγικό πηνίο και θερμαίνονται. Σε μια κανονική διαδικασία, τα μέταλλα πλήρωσης μπραζέ λιώνουν και ρέουν στη διεπιφάνεια της άρθρωσης λόγω τριχοειδούς δράσης.
Γιατί επαγωγική μπρούνια έναντι εξαρτημάτων αλουμινίου με πυρσό;
Πρώτον, ένα μικρό υπόβαθρο σχετικά με τα κοινά κράματα αλουμινίου που επικρατούν σήμερα και το κοινό μπράτσο και τις κολλήσεις αλουμινίου που χρησιμοποιούνται για την ένωση. Η συγκόλληση εξαρτημάτων αλουμινίου είναι πολύ πιο δύσκολη από τη συγκόλληση εξαρτημάτων χαλκού. Ο χαλκός λιώνει στους 1980°F (1083°C) και αλλάζει χρώμα καθώς θερμαίνεται. Τα κράματα αλουμινίου που χρησιμοποιούνται συχνά σε συστήματα HVAC αρχίζουν να λιώνουν στους περίπου 1190°F (643°C) και δεν παρέχουν οπτικές ενδείξεις, όπως αλλαγές χρώματος, καθώς θερμαίνεται.
Απαιτείται πολύ ακριβής έλεγχος θερμοκρασίας καθώς η διαφορά στις θερμοκρασίες τήξης και χαλκοσυγκόλλησης για το αλουμίνιο, εξαρτάται από το βασικό μέταλλο αλουμινίου, το μέταλλο πλήρωσης μπραζέ και τη μάζα των προς συγκόλληση εξαρτημάτων. Για παράδειγμα, η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ της θερμοκρασίας στερεού δύο κοινών κραμάτων αλουμινίου, αλουμινίου σειράς 3003 και αλουμινίου σειράς 6061, και η θερμοκρασία του υγρού του συχνά χρησιμοποιούμενου κράματος μπραζέ BAlSi-4 είναι 20°F – ένα πολύ στενό παράθυρο διαδικασίας θερμοκρασίας, που απαιτεί ακριβής έλεγχος. Η επιλογή των κραμάτων βάσης είναι εξαιρετικά σημαντική με τα συστήματα αλουμινίου που συγκολλούνται. Η καλύτερη πρακτική είναι η συγκόλληση σε θερμοκρασία που είναι χαμηλότερη από τη θερμοκρασία στερεού των κραμάτων που συνθέτουν τα εξαρτήματα που συγκολλούνται μεταξύ τους.
| Ταξινόμηση AWS A5.8 | Ονομαστική Χημική Σύνθεση | Στερεά °F (°C) | Υγρό °F(°C) | Θερμοκρασία συγκόλλησης |
| 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 |
Θα πρέπει να σημειωθεί ότι η γαλβανική διάβρωση μπορεί να συμβεί μεταξύ περιοχών πλούσιες σε ψευδάργυρο και αλουμινίου. Όπως σημειώνεται στο γαλβανικό διάγραμμα στο Σχήμα 1, ο ψευδάργυρος είναι λιγότερο ευγενής και τείνει να είναι ανοδικός σε σύγκριση με το αλουμίνιο. Όσο μικρότερη είναι η διαφορά δυναμικού, τόσο χαμηλότερος είναι ο ρυθμός διάβρωσης. Η διαφορά δυναμικού μεταξύ ψευδαργύρου και αλουμινίου είναι ελάχιστη σε σύγκριση με το δυναμικό μεταξύ αλουμινίου και χαλκού.
Ένα άλλο φαινόμενο όταν το αλουμίνιο συγκολλάται με ένα κράμα ψευδάργυρου είναι το άνοιγμα των οπών. Η τοπική διάβρωση κυψελών ή διάβρωση μπορεί να συμβεί σε οποιοδήποτε μέταλλο. Το αλουμίνιο κανονικά προστατεύεται από ένα σκληρό, λεπτό φιλμ που σχηματίζεται στην επιφάνεια όταν εκτίθενται σε οξυγόνο (οξείδιο του αργιλίου), αλλά όταν μια ροή αφαιρεί αυτό το προστατευτικό στρώμα οξειδίου, μπορεί να συμβεί διάλυση του αλουμινίου. Όσο περισσότερο το μέταλλο πλήρωσης παραμένει λιωμένο, τόσο πιο σοβαρή είναι η διάλυση.
Το αλουμίνιο σχηματίζει ένα σκληρό στρώμα οξειδίου κατά τη συγκόλληση, επομένως η χρήση ροής είναι απαραίτητη. Η ροή εξαρτημάτων αλουμινίου μπορεί να γίνει ξεχωριστά πριν από τη συγκόλληση ή μπορεί να ενσωματωθεί στη διαδικασία συγκόλλησης ένα κράμα συγκόλλησης αλουμινίου που περιέχει ροή. Ανάλογα με τον τύπο της ροής που χρησιμοποιείται (διαβρωτικό έναντι μη διαβρωτικό), μπορεί να απαιτηθεί ένα επιπλέον βήμα εάν τα υπολείμματα ροής πρέπει να αφαιρεθούν μετά τη συγκόλληση. Συμβουλευτείτε έναν κατασκευαστή χαλκοσυγκόλλησης και ροής για να λάβετε συστάσεις σχετικά με το κράμα και τη ροή συγκόλλησης με βάση τα υλικά που ενώνονται και τις αναμενόμενες θερμοκρασίες συγκόλλησης.