铝钢板翅式换热器钎焊技术研究

【摘要】铝钢板翅式换器热具有重量轻,换热效率高等优点,在化工、汽车、航空、石油化工、动力、医药、冶金等领域正在被广泛使用。该类型的换热器主要采用钢铝复合板与铝翅片钎焊技术。但铝钢复合板价格较高,造成生产成本居高不下。为解决这一问题,本课题选取普通钢板、钢表面喷涂铝及不锈钢代替高成本的铝钢复合板。主要对3003铝合金和Q235钢、3003铝合和电弧喷涂铝的Q235钢板的钎焊连接以及3003铝合金和1Cr18Ni9Ti不锈钢的接触反应钎焊相关工艺进行研究,并对焊缝的显微组织和元素分布进行观察,分析和探讨了连接界面形貌、物相组成以及焊缝的连接机理,得到如下结论：(1)在520℃条件下采用Zn90A14Ag5Ce钎料对Q235钢和3003铝合金连接,连接后的剪切强度随保温时间延长先增大后减小,在保温时间为5min时,能够的到最大的剪切强度值,可达到17.6MPa;Zn90Al4Ag5Ce钎料进行铝钢异种金属钎焊连接时,与两侧的母材有较好的互溶性,可以作为铝／钢异种金属钎焊的钎料；在Q235钢与中间焊缝区的结合界面,由于Ag原子与Al原子的亲和力较强,减缓了Al原子向钢一侧的扩散速度,使有害脆性相锌铝固溶体长大速度变慢,有利于钎焊接头力学性能提高；在铝与中间焊缝区结合界面,由于富锌的锌银固溶体——灰白色的带状区域,该区域两侧Al原子具有较大的浓度梯度,可见锌银固溶体具有抑制Al原子向钢侧扩散的能力。(2)在260℃条件下采用Sn90Ag5Ti5钎料同时超声波辅助振动,实现了对电弧喷铝的Q235钢和3003铝合金连接,连接后的剪切强度随超声波振动时间延长先增大后不变,在振动时间40s时,能够的到最大的剪切强度值,可达到14.3MPa；超声波辅助焊接主要作用是去除表面氧化膜,提高钎料润湿性的性能,并促使液态的钎料向铝涂层孔洞部位渗透,提高了钎料与铝涂层的结合面积,有利于焊缝强度的提高。无超声波辅助情况下,不能实现两者之间的连接；由于钎焊温度较低,钎料与两侧金属的扩散并不明显。钎焊过程中,焊缝区伴有少量的氧化现象。(3)利用A174.5-Cul7.2-Mg8.3(摩尔分数)能形成三元共晶这一原理,在1Cr18Ni9Ti上分别镀镍、铜,其中镀铜层厚度为20μm,Mg的量为0.01g/cm2在钎焊温度560℃,保温时间15min,0.1MPa压力下实现了铝合金和不锈钢的接触反应钎焊；对3003铝合金和不锈钢接触反应钎焊焊接接头进行剪切试验,得到最大剪切强度为21.6MPa:Al原子在焊缝区扩散较为明显,在整个焊缝区域具有较大的浓度且形成Al-Cu.Al-Mg.Al-Fe系等金属间化合物。
【作者】陈大林；
【导师】俞伟元；
【作者基本信息】兰州理工大学，材料加工工程，2014，硕士
【关键词】铝钢；板式换热器；异种金属；钎焊；剪切强度值；

【参考文献】
[1]解兴梅.我国钢企研究院知识型员工激励机制研究[D].武汉科技大学,企业管理,2012,硕士.
[2]董林.我国证券投资基金绩效评价的实证分析[D].吉林大学,工商管理,2004,硕士.
[3]胡林.大气能见度测试仪软件系统设计[D].电子科技大学,软件工程（专业学位）,2012,硕士.
[4]曹观波.汽车前悬架系统建模仿真与分析[D].吉林大学,动力工程,2012,硕士.
[5]何明,权冀川,郑翔,赖海光,杨飞.基于二元决策图的网络可靠性评估[J].控制与决策,2011,01:32-36.
[6]杨昆.混杂电力系统动态仿真平台的研究[D].华北电力大学（河北）,电力系统及其自动化,2004,硕士.
[7]陈满妮.家用便携式宫缩压力监测系统的研究与开发[D].杭州电子科技大学,电子与通信工程,2013,硕士.
[8]韩京清.线性控制系统的“能抗干性”[J].自动化学报,1981,01:13-24.
[9]王璐.基于石墨烯的样品前处理新技术与气相色谱—质谱法相结合在几种农药和防腐剂残留分析中的应用[D].河北农业大学,2014.
[10]孙晶路.老字号品牌价值评估研究[D].东华大学,技术经济及管理,2013,硕士.
[11]徐佳静.论《道林·格雷的画像》中的唯美主义与悖论[D].浙江大学,英语语言文学,2014,硕士.
[12]陈莲莲.基于红外显微成像的小麦种子性状检测研究[D].西安电子科技大学,光学,2012,硕士.
[13]顾琳.国内医药企业引入私募股权投资研究[D].上海交通大学,工商管理,2013,硕士.
[14]曾令英.云计算中MapReduce并行计算平台的研究[D].哈尔滨工业大学,计算机技术,2013,硕士.
[15]尹钟万.微正压燃烧1.75MW“二合一”装置[J].油田地面工程.1989(01)
[16]冒卫,黄津浦,张洁霞.南通电视台制作、播出网络[J].中国传媒科技.2001(06)
[17]何升.野油菜黄单胞菌gum基因簇DNA片段上基因间隔区中的ORF及其功能分析[D].广西大学,微生物学,2004,硕士.
[18]韩拓.EZH2和E-cad蛋白在大肠癌中的表达及临床意义[D].苏州大学,普通外科（专业学位）,2014,硕士.
[19]张翼,王国军.保险代理业务数据仓库的分析与设计[J].企业技术开发,2004,05:6-7+31.
[20]曹梦雨.网络传播与中国公民社会的发展[D].鲁东大学,思想政治教育,2013,硕士.
[21]刘翔.连续性肾脏替代治疗患者体外循环凝血的危险因素及相关研究进展[D].蚌埠医学院,护理学,2013,硕士.
[22]薛利红,卢萍,杨林章,单玉华,范晓晖,韩勇.利用水稻冠层光谱特征诊断土壤氮素营养状况[J].植物生态学报,2006,04:675-681.
[23]俞立.线性系统的鲁棒D稳定性分析[J].自动化学报,2001,06:860-862.
[24]刘恺.税收定期定额征收制度研究[D].湘潭大学,法律,2011,硕士.
[25]吴凤柱.GPS/SINS组合导航系统在自寻的导弹中的应用研究[D].南昌航空大学,控制工程（专业学位）,2013,硕士.
[26]王栋.沈阳市少儿图书馆建筑改造设计研究[D].沈阳建筑大学,建筑学,2012,硕士.
[27]柴亚盼,童亦斌.阴影遮挡下组串式MPPT应用研究[J].大功率变流技术,2014,04:20-24.
[28]方卫宁,王鹏.车载仪表仿真的形态逼真度研究[J].北京交通大学学报,2014,04:7-13+19.
[29]傅若农.气相色谱中碳固定相的演变[J].化学试剂,2015,01:1-7.
[30]曲超彦.论我国涤除制度的构建[D].大连海事大学,法律,2013,硕士.
[31]周斌,崔骁,李阁强.变排量直驱式液压系统在金属屑压块机中的应用研究[J].锻压技术,2014,12:71-74+78.
[32]马娟.《汉书》、《后汉书》引《周易》研究[D].河北师范大学,中国古代史,2012,硕士.
[33]黄雪莹.资源—市场合作驱动下区域旅游发展机制研究[D].北京交通大学,旅游管理,2014,博士.
[34]宋亮亮.拱桥三维建模及倒塌模拟分析[D].浙江工业大学,2009.
[35]冯博.宜良县域经济发展研究[D].云南大学,工商管理,2012,硕士.
[36]陈凯,冯全源.基于矩阵伪投影策略的频繁项集挖掘方法[J].微计算机信息,2005,23:90-92+155.
[37]王英杰.低分子量水溶性β-1，3-葡聚糖的制备及其活性研究[D].齐鲁工业大学,生物化工,2014,硕士.
[38]敖翔,李育敏,郭成峰,周振江,计建炳.旋转床内动密封漏气对旋转床传质性能影响的研究[J].化工时刊,2013,03:17-20.
[39]姚远.景观设计中荆楚文化符号的运用[D].武汉理工大学,设计艺术学,2012,硕士.
[40]谢郡.关于max-av模糊关系方程解的唯一性及正则性的研究[D].大连理工大学,运筹学与控制论,2013,硕士.
[41]谢锴,李军,马挺,马龙强,刘流,陈超.表层附着累枝虫的好氧颗粒污泥特性[J].环境科学学报,2015,04:1012-1018.
[42]常宏宏.新型钙拮抗剂尼伐地平的合成研究[D].太原理工大学,化学工艺,2004,硕士.
[43]李永胜.大型旋回破碎机腔型设计及优化[D].吉林大学,机械设计及理论,2014,硕士.
[44]黄俊杰.我国上市商业银行经营业绩质量研究[D].宁波大学,工商管理,2013,硕士.
[45]罗富春.安达升平镇现代农业项目可行性研究[D].东北石油大学,项目管理（专业学位）,2013,硕士.
[46]季耿善.洗涤剂“禁磷”迫在眉睫[J].环境经济.2007(11)
[47]石晶晶.双掺杂多孔碳催化剂的氧还原催化特性及机理研究[D].东华大学,2015.
[48]周小渟.生态翻译视角下译者的适应与选择[D].沈阳师范大学,外国语言学及应用语言学,2014,硕士.
[49]李卉.融资融券模式下市场中性策略的实证研究[D].首都经济贸易大学,数量经济学,2013,硕士.
[50]杨敷尊,张其富,杜保清.磁团聚重选新工艺试验研究及工业生产实践[J].中国矿业.1999(S4)