Główny materiał dotRury B do chłodnicy składanejto płyta lutowana kompozytowa ze stopu aluminium (głównie trójwarstwowy kompozyt 4343/3003/4343), z niewielką ilością użytego czystego aluminium, stopu aluminium lub stali nierdzewnej. Jego właściwości materiałowe zostały zaprojektowane w oparciu o pięć podstawowych wymagań dotyczących formowania, lutowania twardego, rozpraszania ciepła, nośności ciśnieniowej, antykorozyjnej i lekkiej.
1. Główne materiały i gatunki
Podłoże rdzenia: stop aluminium 3003 (seria Al Mn), o zrównoważonej wytrzymałości, odkształcalności i przewodności cieplnej, jest głównym materiałem rury B.
Warstwa lutu: stop aluminium 4343 (system Al Si), o niskiej temperaturze topnienia (około 577 ℃), topi się i wypełnia szczeliny podczas lutowania, uzyskując trwałe połączenie pomiędzy korpusem rury, taśmą odprowadzającą ciepło i płytą główną.
Struktura kompozytowa: trójwarstwowa płyta kompozytowa 4343/3003/4343, z lutowanymi warstwami 4343 po wewnętrznej i zewnętrznej stronie oraz warstwą strukturalną 3003 pośrodku, równoważącą właściwości lutowania i wytrzymałość konstrukcyjną.
Grubość: powszechnie stosowana 0,20–0,30 mm, ultracienkie modele mogą osiągać do 0,18 mm, równoważąc lekkość i odporność na ciśnienie.
2. Podstawowa charakterystyka materiału
1. Obróbka formowania (kompatybilna z technologią składania)
Wysoka ciągliwość: stop aluminium 3003 ma współczynnik wydłużenia ≥ 20% i można go uformować w strukturę z podwójną wnęką typu B poprzez wielokrotne przejścia walcowania, bez pęknięć i minimalnego odbicia.
Hartowanie na zimno można kontrolować: wytrzymałość poprawia się po walcowaniu, bez konieczności późniejszej obróbki cieplnej, co upraszcza proces.
Wysoka dokładność wymiarowa: Grubość płyty kompozytowej jest jednolita, a tolerancja wymiarowa odcinka rury B po uformowaniu jest niewielka, co zapewnia spójność montażu.
2. Możliwość dostosowania lutowania (kluczowe cechy procesu)
Warstwa lutu o niskiej temperaturze topnienia: Warstwa lutu 4343 topi się w temperaturze 577-590 ℃ i tworzy okno temperatury lutowania z podłożem 3003 (temperatura topnienia 643 ℃), aby uniknąć stopienia i deformacji korpusu rury.
Dobra wydajność wypełniania kapilar: Stopiony materiał lutowniczy 4343 wypełnia szczeliny składane rury B, żeberka rury i szczeliny głównego arkusza rury poprzez działanie kapilarne, tworząc ciągłe i gęste połączenie lutowane.
Wady zapobiegające lutowaniu: Warstwa kompozytowa ma dużą siłę wiązania i podczas lutowania nie dochodzi do rozwarstwiania ani łuszczenia; Płynność materiału lutowniczego jest umiarkowana, co zmniejsza wycieki lutowia i wirtualne lutowanie.
3. Wydajność wymiany ciepła (rdzeń rozpraszający ciepło)
Wysoka przewodność cieplna: Stop aluminium 3003 ma przewodność cieplną około 190 W/(m · K), zbliżoną do czystego aluminium, z szybkim przenoszeniem ciepła i niskim oporem cieplnym.
Cienkie ścianki i wydajne: przy grubości ścianki zaledwie 0,2-0,3 mm ścieżka przewodzenia ciepła jest krótka, a wydajność wymiany ciepła jest o 15-20% wyższa w porównaniu z tradycyjnymi rurami wytłaczanymi.
Struktura z podwójną wnęką: składanie typu B tworzy dwa niezależne kanały przepływowe, zwiększając powierzchnię wymiany ciepła i poprawiając równomierność rozpraszania ciepła.
4. Mechanika i wytrzymałość na ściskanie
Wysoka wytrzymałość: stop aluminium 3003 ma wytrzymałość na rozciąganie ≥ 140 MPa i granicę plastyczności ≥ 70 MPa, spełniając wymagania dotyczące ciśnienia wewnętrznego chłodnicy (0,2-0,5 MPa).
Wysoka odporność na ciśnienie wybuchu: Złącza składane rur B są lutowane w celu utworzenia prętów zbrojenia konstrukcyjnego, a ciśnienie wybuchu jest o 20-30% wyższe niż w przypadku rur spawanych o tej samej grubości ścianki.
Zmęczenie antywibracyjne: Stop aluminium ma dobrą wytrzymałość i nadaje się do warunków wibracyjnych, takich jak samochody i maszyny budowlane. Można go używać przez długi czas bez pękania.
5. Odporność na korozję i trwałość
Odporność korozyjna podłoża: 3003 zawiera Mn, tworząc gęstą warstwę tlenkową, odporną na korozję atmosferyczną i chłodziwa.
Kompozytowa ochrona antykorozyjna: Niektóre wysokiej klasy produkty wykorzystują wielowarstwową technologię kompozytową MULTICLAD ®, wbudowaną warstwę antykorozyjną, test mgły solnej SWAAT może osiągnąć 100 dni bez wycieków, a żywotność jest zwiększona o ponad 30%.
Brak dodatkowej powłoki: Struktura kompozytowa posiada właściwości antykorozyjne i nie wymaga cynkowania, co pozwala obniżyć koszty i poprawić efektywność cieplną.
6. Lekka i ekonomiczna wydajność
Znacząca redukcja masy: 60-70% lżejsza niż tradycyjne rury stalowe i 15-20% lżejsza niż wytłaczane rury aluminiowe, co pomaga zmniejszyć masę całego pojazdu/urządzenia.
Optymalizacja kosztów: Formowanie na rolkach płyt kompozytowych zastępuje wytłaczanie i spawanie, przy wysokim wykorzystaniu materiału, mniejszej liczbie procesów i całkowitej redukcji kosztów o 5-20%.
Możliwość recyklingu: Stop aluminium w 100% nadaje się do recyklingu i spełnia wymogi ochrony środowiska.
3, Porównanie innych materiałów (ograniczone zastosowanie)
Czyste aluminium (1050/1060): ma lepszą przewodność cieplną i doskonałą odkształcalność, ale niską wytrzymałość, stosowane tylko w niskociśnieniowych radiatorach o małych rozmiarach.
Stal nierdzewna (304/316): odporna na korozję, odporna na wysokie temperatury, łożysko o bardzo wysokim ciśnieniu, ale słaba przewodność cieplna, duża waga, wysoki koszt, stosowana tylko w specjalnych warunkach pracy (takich jak wysoka temperatura, silna korozja).
Stop miedzi: Ma najlepszą przewodność cieplną, ale jest ciężki, drogi i podatny na utlenianie i został w zasadzie zastąpiony stopem aluminium.
4. Kluczowe kwestie dotyczące wyboru materiału
Ciśnienie robocze: W przypadku średniego i wysokiego ciśnienia (>0,3 MPa) preferowane są płyty kompozytowe 3003+4343, aby zapewnić wytrzymałość na lutowanie i odporność na ciśnienie.
Wydajność rozpraszania ciepła: priorytetem jest cienkościenny stop aluminium 3003, równoważący przewodność cieplną i lekkość.
Środowisko korozyjne: Wybierz wielowarstwowe kompozytowe materiały antykorozyjne dla środowiska chłodziwa/mgiełki solnej, aby przedłużyć żywotność.
Koszt i wielkość partii: Wybierz standardowe płyty kompozytowe 4343/3003/4343 w przypadku dużych ilości i ogólnych scenariuszy, przy najwyższej opłacalności.
