、铜硬钎焊新技术
铜硬钎焊技术通过采用特殊的铜、锡和磷的钎焊合金,将黄铜和紫铜分别制成管和散热带钎焊成一个整体,即散热器和热交换器。铜硬钎焊技术的核心是无焊剂、无铅焊合金以及抗退火材料。其工作原理是用奥托昆普公司开发的铜硬焊金属填料OKC600在高温590℃~610℃时熔化,依靠金属毛细管作用力流入焊接间隙,与母体材料(抗退火铜材)发生反应,在交界处形成合金金属连续体,构成高强度的金属一体化结构。
铜硬钎焊技术使用极薄的铜合金材料,与冷却液接触的管料采用铜带经激光焊接而成,厚度仅有0.085毫米,与空气接触的带料采用导热性能好、强度高、软化点高的高铜合金,璧厚仅有0.025~0.03毫米。虽然铜的比重较铝大,但铜加工成极薄型材料,可以减少用材,降低重量和成本。
铜硬钎焊工艺采用无铅低温焊接,不需要使用焊剂,焊接温度容易控制 ( 熔点温度允差范围大),焊接速度快,成品率高。由于工艺中省却了危害环境的去油工序,且生产过程中无需清洗,因而不会产生废水、毒气等有害物质。因而改善了工作环境,减少了污染。用这种工艺生产的铜散热器一旦报废后,还可以100%地回收。
铜硬钎焊散热器使用的材料与钎焊合金拥有几乎相等的惰性,使产生电化学腐蚀的风险降至最小。钎焊合金对管子来说也是一种保护涂层。铜硬钎焊散热器一般说来比锡焊铜或黄铜散热器有更高的抗腐蚀能力,与铝散热器相比更有竞争力;铝散热器更倾向于局部腐蚀形式,而对于铜硬钎焊散热器腐蚀形式通常是均等的,不会产生局部腐蚀。目前,铜硬焊散热器已经在公共汽车、重型卡车和其他工程设备中得到应用;我国也已经从奥托昆普公司引进该项技术。
五、结语
汽车散热器材料与制造技术发展很快。铝散热器以其在材料轻量化上的明显优势,在轿车与轻型车领域逐步取代铜散热器的同时,铜散热器制造技术和工艺有了长足的发展,铜硬钎焊散热器在客车、工程机械、重型卡车等发动机散热器方面优势明显。国外轿车配套的散热器多为铝散热器,主要是从保护环境的角度来考虑 (尤其是欧美国家)。在欧洲新型的轿车中,铝散热器占有的比例平均为64%。从我国汽车散热器生产的发展前景看,硬钎焊生产的铝散热器逐渐增多。硬钎焊铜散热器也在公共汽车、载货汽车和其他工程设备上得到应用。