純銅釬料低真空釬焊不銹鋼油冷器試驗研究.pdf

1、本文從ISX型不銹鋼板翅式油冷器失效問題入手，通過對產(chǎn)品進(jìn)行失效分析發(fā)現(xiàn)，油冷器內(nèi)翅片與芯片間的釬角以及釬焊過程釬料蒸發(fā)在翅片上沉積的銅層與齒輪油中的活性硫化物接觸發(fā)生腐蝕反應(yīng)，腐蝕產(chǎn)物進(jìn)入發(fā)動機以及在油冷器中堆積對機械性能產(chǎn)生不良影響。并通過試驗研究化學(xué)清洗方法解決由于銅的腐蝕而造成的報廢產(chǎn)品問題的可行性，結(jié)果表明，化學(xué)清洗方法在減少腐蝕源方面取得顯著效果，但考慮到實際生產(chǎn)中存在化學(xué)清洗液穩(wěn)定性差、降低產(chǎn)品壽命及增加生產(chǎn)成本等問題，該

2、方案應(yīng)用受到限制。
　　并從控制腐蝕源角度提出不銹鋼油冷器低銅釬焊工藝研究。通過提高產(chǎn)品零部件生產(chǎn)模具精度提高了產(chǎn)品裝配精度，使上、下釬料箔厚度分別從0.12mm和0.08mm減小到0.08mm和0.06mm，從而達(dá)到降低釬料用量的目的，并且試驗發(fā)現(xiàn)油冷器的齒輪油腐蝕產(chǎn)物隨著釬料用量降低近乎成比例減少；此外，根據(jù)板翅式油冷器釬焊結(jié)構(gòu)特點，通過對裝配后釬料箔與翅片無接觸的部分進(jìn)行鏤空實現(xiàn)釬料的合理配置，該方式進(jìn)一步減少了釬料用量，使

3、釬角尺寸以及翅片芯片上銅蒸發(fā)沉積層的厚度顯著下降，有效的控制了高溫齒輪油的腐蝕源，而且釬料用量的大幅降低，不僅沒有影響釬焊質(zhì)量，反而提高了產(chǎn)品爆破強度。
　　同時，針對不銹鋼板翅式油冷器在低真空條件下采用純銅釬料釬焊的實際生產(chǎn)特點，對不銹鋼表面氧化膜的去除機理及釬料鋪展填縫機理進(jìn)行相關(guān)試驗研究和理論分析，為優(yōu)化產(chǎn)品生產(chǎn)工藝提供了理論基礎(chǔ)。通過試驗研究和熱力學(xué)計算提出，不銹鋼的去膜機理是基于不銹鋼的脫碳和真空爐中石墨棒加熱原件蒸發(fā)出

4、的碳與Cr2O3反應(yīng)造成氧化膜的變態(tài)與松動，以及加熱過程中由于表面氧化膜與不銹鋼基體熱膨脹系數(shù)差異使氧化膜出現(xiàn)微裂。在不銹鋼表面發(fā)生去膜作用的過程中還伴隨著銅釬料的蒸發(fā)并在不銹鋼基體上發(fā)生有效沉積，試驗結(jié)果表明，1050℃出現(xiàn)銅蒸發(fā)沉積層向不銹鋼基體中的原子擴散，實現(xiàn)了沉積層與不銹鋼的固相連接。因此，用純銅釬料低真空釬焊不銹鋼的釬縫形成過程實際上是釬料熔化后與液態(tài)銅蒸發(fā)沉積層的相互混合流動鋪展填縫過程。當(dāng)溫度低于釬料熔點時，已經(jīng)出現(xiàn)了銅