低铜铁基钎料低真空钎焊不锈钢油冷器试验研究

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本课题来源于浙江银轮机械股份有限公司“低铜不锈钢油冷器”项目。根据项目要求,首先分析了纯铜钎料钎焊不锈钢油冷器失效的原因。试验发现发动机运行温度下不锈钢油冷器中的铜与机油中的含硫组分发生反应,致使油中铜含量显著上升,反应产物因不溶于机油而沉淀在发动机某些关键部位致其过度磨损而失效,而造成不锈钢油冷器失效的铜主要来源于翅片表面的铜蒸发沉积层。为解决纯铜钎料钎焊不锈钢油冷器失效问题,提出改换低铜铁基钎料应用于不锈钢油冷器低真空钎焊的可行性。试验发现,低铜铁基钎料对不锈钢具有良好的润湿性,其钎焊的不锈钢油冷器试样胞通道内未发现有铜蒸发沉积层的存在,基本认为低铜铁基钎料钎焊的不锈钢油冷器已不存在机油的腐蚀问题,即低铜铁基钎料能够成功应用于“低铜不锈钢油冷器”项目。并且,产品无泄漏,爆破强度亦满足要求,表明低铜铁基钎料应用于不锈钢油冷器生产在技术上具有可行性。同时对真空条件下低铜铁基钎料钎焊不锈钢的去膜机理进行了试验研究与分析。低真空条件下液态低铜铁基钎料也能够在不锈钢表面润湿、铺展,并且能够溶解供应态和预氧化06Cr19Ni10不锈钢,供应态和预氧化不锈钢的溶解程度不同表明氧化膜的厚度存在着影响,通过对以往真空钎焊去膜机理的分析,认为液态低铜铁基钎料存在着溶解不锈钢表面氧化膜的能力,并通过液态低铜铁基钎料与Cr2O3等氧化物溶解反应的热力学分析和空气环境下低铜铁基钎料在06Cr19Ni10不锈钢表面的铺展试验予以验证。文中提出低铜铁基钎料的润湿、铺展行为属于反应铺展的范畴,并且为溶解-反应铺展。此外,还试验了0.03mm厚铜钎料箔应用于不锈钢油冷器低真空钎焊。试验发现,0.03mm厚铜钎料箔在将工艺稍加调整的条件下能够保证不锈钢油冷器的钎焊质量。并且翅片-芯片间钎缝R角尺寸减小,翅片表面铜蒸发沉积层厚度降低,同时芯片表面也只有微量的铜钎料残余,这对于降低机油中铜含量,缓解不锈钢油冷器对机油的腐蚀具有一定效果,但有待热油冲刷试验予以验证。值得一提的是,0.03mm厚铜钎料箔若能实现产业化将显著降低生产成本,为公司创造可观的效益。
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