B型管钎焊中钎料熔蚀和焊接不良问题

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折叠式散热器水箱管（B型管）的钎焊问题

B型管的钎焊问题

若干年前市场上已经开发出用于散热器的折叠水箱管（或B型管，实际上也包括德尔福开发的微通道型的折叠管）。大多数热交换器制造商的专利设计略有不同。

下图显示了三种不同的B型管设计：

折叠管是通过多步骤辊压成型工艺由薄板卷制成的，从而使薄板逐渐变成“ B”形。 B型管具有某些优势-特别是在强度方面。B型管板的折叠端钎焊在管内部，这在壁之间形成了非常坚固的桥梁。这使得B型管拥有较高的耐爆破压力。

B管辊轧成形工艺部分取代了高频焊接工艺。标准扁平高频散热器管（包括水箱管，油冷器管和中冷器管等）在一侧进行高频焊接，而折叠管则是在后续钎焊过程中连接在一起。通常观察到，折叠管（“ B型管”）比高频焊管更难钎焊。

其中有些问题与钎剂覆盖率有关，另外的一些问题则是由于折叠管中可用的钎料比高频焊管更多而造成熔蚀有关。所有折叠管设计的一个共同特征是，在管壁表面的平坦外部与翅片波峰间存在三角形间隙。该间隙是由于B型管中存在褶皱而产生的。这是管子到主板接头的常见故障部位，因为接头处没有足够的填充金属，无法形成适当的焊角。

为了避免后续麻烦的管内钎剂涂敷并最大程度地减少冷却回路中的钎剂残留量，通常使用针头在制管机上对折痕（所谓的支脚）同步进行钎剂涂敷变得越来越普遍。在随后的折叠操作中，沿管脚与管内表面接触的位置涂敷的钎剂膏形成细小钎剂珠。这种操作需要特殊配制的钎剂。为此，我们提供了几种具有不同钎剂浓度，粘度范围和添加剂的配方。

折叠管设计的另一个共同特征是，翅片到管的焊角在折叠管侧始终比在非折叠管侧大。这归因于由管中的折痕形成的路径，该路径允许钎料从主板，管子向上流动，并从管折板向翅片到管焊角流动。

钎焊中存在的主要现象是毛细现象，即将钎料吸入焊角的动力。热交换器芯体可被认为是毛细管部位的复杂矩阵。在非折叠管设计中（例如高频焊管），所有焊角都被认为是独立的，即没有焊角连接。而在折叠管中，在大多数情况下，毛细现象会将钎料从接缝周围的直接区域抽入翅片到管以及管与主板的接缝中。

采用折叠管后，许多先前分离的接头将相互连接并相互依赖。管折痕一侧的翅片到管的接头现在沿着管的折痕直接与相邻焊角接触，该折痕在主板槽处也与管到集管的接头接触。现在，热交换器具有一个延伸区域，可从中抽出钎料，因为翅片到管接头的可用复合层现在延伸到了整个管缝长度上，甚至包括主板。在钎焊过程中，芯体的中心会加热得更快（因为与主板和侧板的较重的热质量相比，中心重量更轻易于升温）并产生温度梯度。来自主板的钎料能够沿着接缝的整个长度向下移动，从而耗尽了管子到主板接头之间有价值的钎料的面积。结果是，较小的管子与主板之间的接头具有更大的故障风险，并且在管子的折叠侧具有较大的管子到翅片的接头。

减少钎料沿着接缝的流动而导致钎料在管子到翅片的接头饱和的一种方法，是将Mg加入到翅片中。这可以追溯到竞争接头的原理。在该原理中，镁含量较高的接头将吸收较少的钎料。通过在翅片中添加少量的Mg并保持其可钎焊性，翅片到管接头的润湿性会略微降低。翅片到管接头既没有从主板上也没有从管缝中抽出所有可用的钎料。钎料不再沿着管子运行。降低的润湿性会迫使钎料留在管缝中，并留在管与主板的接头处。

如果在折叠管的一侧发现过大的翅片到翅片的接头的问题和/或如果翅片到主板的接头很小并且通常由于缺少钎料而导致失效，则可以考虑利用上述功能使用含镁量更高的翅片。

如有需要上述B型管预涂钎剂膏，欢迎联系我公司。

以上信息来源于SOLVAY公司网站，本公司翻译并稍有修改。