مواد اصلی برایB-Tubes برای رادیاتور تاشوصفحه لحیم کاری کامپوزیت آلیاژ آلومینیوم (بیشتر کامپوزیت سه لایه 4343/3003/4343)، با مقدار کمی از آلومینیوم خالص، آلیاژ آلومینیوم یا فولاد ضد زنگ استفاده می شود. ویژگی های مواد آن حول پنج الزام اصلی شکل دهی، لحیم کاری، اتلاف حرارت، تحمل فشار، ضد خوردگی و سبک وزن طراحی شده است.
1، مواد و درجه های اصلی
زیرلایه اصلی: آلیاژ آلومینیوم 3003 (سری Al Mn)، با استحکام متعادل، شکل پذیری و هدایت حرارتی، ماده اصلی لوله B است.
لایه لحیم کاری: آلیاژ آلومینیوم 4343 (سیستم Al Si)، با نقطه ذوب پایین (حدود 577 ℃)، ذوب می شود و شکاف ها را در حین لحیم کاری پر می کند و به اتصال محکم بین بدنه لوله، تسمه اتلاف حرارت و صفحه اصلی دست می یابد.
ساختار کامپوزیت: صفحه کامپوزیت سه لایه 4343/3003/4343 با 4343 لایه لحیم کاری شده در داخل و خارج و 3003 لایه ساختاری در وسط، متعادل کننده خواص لحیم کاری و استحکام سازه.
ضخامت: معمولاً 0.20-0.30 میلی متر استفاده می شود، مدل های بسیار نازک می توانند تا 0.18 میلی متر برسند، وزن سبک و مقاومت فشار را متعادل می کنند.
2، ویژگی های اصلی مواد
1. قابلیت پردازش قالب (سازگار با فناوری تاشو)
شکل پذیری بالا: آلیاژ آلومینیوم 3003 دارای نرخ کشیدگی ≥ 20٪ است و می تواند به یک ساختار حفره ای دوتایی نوع B از طریق عبورهای متعدد نورد، بدون ترک و حداقل بازگشت تبدیل شود.
سخت شدن کار سرد قابل کنترل است: استحکام پس از شکل دهی رول بهبود می یابد، بدون نیاز به عملیات حرارتی بعدی، فرآیند را ساده می کند.
دقت ابعادی بالا: ضخامت تخته کامپوزیت یکنواخت است و تحمل ابعادی بخش B-pipe پس از شکلدهی کم است و از یکنواختی مونتاژ اطمینان حاصل میکند.
2. سازگاری لحیم کاری (ویژگی های کلیدی فرآیند)
لایه لحیم کاری با نقطه ذوب پایین: لایه لحیم کاری 4343 در دمای 577-590 ℃ ذوب می شود و یک پنجره دمای لحیم کاری با زیرلایه 3003 (نقطه ذوب 643 ℃) تشکیل می دهد تا از ذوب و تغییر شکل بدنه لوله جلوگیری کند.
عملکرد خوب پر کردن مویرگی: مواد لحیم کاری 4343 ذوب شده، درز تاشو لوله B، باله لوله و شکاف های ورق اصلی لوله را از طریق عمل مویرگی پر می کند و یک مفصل لحیم کاری پیوسته و متراکم را تشکیل می دهد.
عیوب ضد لحیم کاری: لایه کامپوزیت دارای استحکام باند قوی است و در حین لحیم کاری لایه لایه یا پوسته پوسته شدن وجود ندارد. جریان پذیری مواد لحیم کاری متوسط است که نشت لحیم کاری و لحیم کاری مجازی را کاهش می دهد.
3. عملکرد تبادل گرما (هسته اتلاف گرما)
هدایت حرارتی بالا: آلیاژ آلومینیوم 3003 دارای رسانایی حرارتی تقریباً 190 W/(m · K)، نزدیک به آلومینیوم خالص، با انتقال حرارت سریع و مقاومت حرارتی کم است.
دیواره نازک و کارآمد: با ضخامت دیواره تنها 0.2-0.3 میلی متر، مسیر هدایت گرما کوتاه است و راندمان انتقال حرارت 15-20٪ بیشتر از لوله های اکسترود شده سنتی است.
ساختار حفره دوگانه: تاشوی نوع B دو کانال جریان مستقل را تشکیل می دهد که ناحیه انتقال حرارت را افزایش می دهد و یکنواختی اتلاف گرما را بهبود می بخشد.
4. مکانیک و عملکرد فشاری
استحکام بالا: آلیاژ آلومینیوم 3003 دارای استحکام کششی ≥ 140 مگاپاسکال و استحکام تسلیم ≥ 70 مگاپاسکال است که نیازهای فشار داخلی رادیاتور (0.2-0.5 مگاپاسکال) را برآورده می کند.
مقاومت بالا در برابر فشار انفجار: اتصالات تاشو لوله B برای تشکیل میلگردهای تقویت ساختاری لحیم کاری می شوند و فشار انفجار 20 تا 30 درصد بیشتر از لوله های جوش داده شده با ضخامت دیواره یکسان است.
ضد خستگی: آلیاژ آلومینیوم چقرمگی خوبی دارد و برای شرایط ارتعاشی مانند اتومبیل و ماشین آلات ساختمانی مناسب است. می توان برای مدت طولانی بدون ترک خوردگی استفاده کرد.
5. مقاومت در برابر خوردگی و دوام
مقاومت در برابر خوردگی زیرلایه: 3003 حاوی منگنز است که یک لایه اکسید متراکم را تشکیل می دهد که در برابر خوردگی جوی و خنک کننده مقاوم است.
ضد خوردگی کامپوزیت: برخی از محصولات پیشرفته از فناوری کامپوزیت چند لایه MULTICLAD® استفاده می کنند، لایه ضد خوردگی داخلی، آزمایش اسپری نمک SWAAT می تواند 100 روز بدون نشتی به دست آورد و عمر مفید آن بیش از 30٪ افزایش می یابد.
بدون پوشش اضافی: ساختار کامپوزیت دارای خواص ضد خوردگی است و نیازی به گالوانیزه کردن، کاهش هزینه ها و بهبود بازده حرارتی ندارد.
6. سبک وزن و کارایی اقتصادی
کاهش وزن قابل توجه: 60-70٪ سبک تر از لوله های فولادی سنتی و 15-20٪ سبک تر از لوله های آلومینیومی اکسترود شده، که به کاهش وزن کل وسیله نقلیه/تجهیزات کمک می کند.
بهینه سازی هزینه: شکل دهی رول تخته کامپوزیت جایگزین اکستروژن و جوشکاری می شود، با استفاده از مواد بالا، فرآیندهای کمتر و کاهش هزینه کل 5-20%.
قابل بازیافت: آلیاژ آلومینیوم 100٪ قابل بازیافت است و الزامات زیست محیطی را برآورده می کند.
3، مقایسه سایر مواد (کاربرد محدود)
آلومینیوم خالص (1050/1060): رسانایی حرارتی بهتر و شکل پذیری عالی دارد، اما استحکام پایینی دارد، فقط برای سینک های حرارتی کم فشار و اندازه کوچک استفاده می شود.
فولاد ضد زنگ (304/316): مقاوم در برابر خوردگی، مقاوم در برابر دمای بالا، تحمل فشار بسیار بالا، اما هدایت حرارتی ضعیف، وزن سنگین، هزینه بالا، فقط برای شرایط کاری خاص (مانند دمای بالا، خوردگی قوی) استفاده می شود.
آلیاژ مس: بهترین رسانایی حرارتی را دارد اما سنگین، گران قیمت و مستعد اکسید شدن است و اساساً آلیاژ آلومینیوم جایگزین آن شده است.
4، ملاحظات کلیدی برای انتخاب مواد
فشار کاری: برای فشار متوسط و بالا (> 0.3 مگاپاسکال)، صفحات کامپوزیت 3003+4343 برای اطمینان از استحکام لحیم کاری و مقاومت فشار ترجیح داده می شوند.
راندمان اتلاف گرما: آلیاژ آلومینیوم 3003 با دیواره نازک را در اولویت قرار دهید، رسانایی حرارتی و سبک وزن را متعادل می کند.
محیط خوردگی: مواد چند لایه کامپوزیت ضد خوردگی را برای محیط خنک کننده/اسپری نمک انتخاب کنید تا عمر مفید را افزایش دهید.
هزینه و اندازه دسته ای: تخته های کامپوزیت استاندارد 4343/3003/4343 را برای مقادیر زیاد و سناریوهای عمومی با بالاترین مقرون به صرفه انتخاب کنید.
