銅硬釬焊技術(CuproBraze)是國際銅業(yè)協(xié)會專門為汽車行業(yè)和重工業(yè)生產制造熱交換器而開發(fā)出的一種釬焊工藝技術,由瑞典的奧托昆普銅帶公司推廣實施。與傳統(tǒng)錫焊技術的連接機理相同,釬焊技術也是使填充材料和母體材料發(fā)生反應,在交界面處以合金化的形式形成金屬的連接。它們的不同點在于,釬焊技術所采用的金屬填料的熔點比錫焊更高。因此,經過特殊研發(fā)的銅合金就成為新型針焊技術的最佳選擇。這種合金的熔化溫度為 600℃,熔化溫度范圍為10℃,已經由奧托昆普公司申請了專利,但是可以免費用于汽車和重工業(yè)熱交換器行業(yè)。
曾幾何時,汽車尾氣與大氣環(huán)境污染已經劃上了等號,而源自汽車發(fā)動機的氮氧化合物排放自然成了各國環(huán)保機構和組織關注的對象,歐洲、美國和日本的管理部門都就有害氣體的排放制定了嚴格的限制措施。按照將于2005年實施的歐洲Ⅳ號標準,對于柴油發(fā)動機來說,其氮氧化合物的排放量將比目前減少30%;而根據美國環(huán)保局的要求, 2007年柴油發(fā)動機氮氧化合物的排放量將比目前減少95%。面對未來苛刻的排放標準,眾多汽車制造商不得不努力改進現有的技術和設計方法。
最有效的辦法就是采用廢氣再循環(huán)(EGR)技術。這種技術能夠將部分廢氣導人到發(fā)動機的進氣口,通過廢氣與新鮮空氣的混合來減少進入發(fā)動機內部的氧氣量。氧氣量的減少可使反應溫度下降,反應產生的氮氧化合物量因而大幅降低。
然而,EGR技術在發(fā)動機上的應用會使整個汽車冷卻系統(tǒng)發(fā)生變化,對熱交換器的耐高溫性能、散熱性能和強度的要求也隨之大幅提高,而目前普遍使用的鋁制熱交換器又很難滿足這些要求。汽車冷卻系統(tǒng)逐漸成為汽車工業(yè)環(huán)保技術發(fā)展的瓶頸,運用銅硬針焊技術生產制造的紫銅/黃銅熱交換器此時便有了大展身手的舞臺。
銅硬針焊技術的一個顯著優(yōu)點是它允許使用更薄的散熱片和散熱管材料,這就使采用高強度、耐腐蝕、高可靠性和高導熱性的銅與銅合金成為可能。利用這種工藝和與之匹配的涂敷了針焊膏的銅帶和銅管,能夠在低成本下制造出重量輕、效率高、堅固而小巧的熱交換器。由于工藝中省卻了危害環(huán)境的去油工序,且生產過程中無需清洗,因而不會產生廢水。毒氣等有害物質。用這種工藝生產的銅散熱器一旦報廢后,還可以100%地完全回收,再次用于制作新散熱器。所以說,銅硬針焊技術是一種既能降低成本又可保護環(huán)境的新工藝、新技術。
散熱器通常是由散熱管、散熱片和支撐主片的芯子支架組成。運用銅硬釬焊技術生產散熱器,其工藝可分為散熱帶制造、散熱管制造、涂敷焊膏、裝配芯子、裝焊漿、主片安裝和加熱釬焊幾個步驟。在整個工藝中,釬焊是最重要的一個環(huán)節(jié)。它要求釬焊爐能夠在450-650℃ 加熱工件,迅速加溫,迅速冷卻,升溫速度要大于每分鐘30℃,冷卻速度最快達每分鐘 150℃。由于銅硬釬焊的溫度遠高于軟錫焊,為防止母體金屬和填料氧化,焊接過程還需要氣體保護,用高純度的氮氣將氧氣驅出釬焊爐。
銅硬釬焊技術的應用范圍很寬,可生產用于客車、卡車和工程機械的散熱器、暖風機、機油冷卻器、中冷器、冷凝器和蒸發(fā)器等,目前在美國、俄羅斯、法國和日本已有5家公司采用這項新技術,另有美國、芬蘭、泰國和中國的8 家企業(yè)正在洽談采用這項技術
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