Слово специалиста
01
февраля
2012
Качественная пайка и точность геометрии
Технологии производства изделий ЗАВОДА ТЕПЛООБМЕННОГО ОБОРУДОВАНИЯ и двойной контроль качества исключают течь трубок или коллектора радиатора при эксплуатации изделия. В таких условиях решающим фактором обеспечения надежности продукции становится прочность соединений отдельных трубок с трубной коробкой. Данный узел работает в условиях постоянных перепадов давления и изменения температуры, что предъявляет особые требования к его надежности. От его устойчивости к нагрузкам зависит износостойкость конструкции в целом. Высокую прочность радиаторов ЗАВОДА ТЕПЛООБМЕННОГО ОБОРУДОВАНИЯ обеспечивают два основных аспекта – качественный материал пайки и точность геометрии трубок и трубных соединений.
Традиции и секреты пайки твердыми припоями
При изготовлении радиаторов систем охлаждения силовых агрегатов значительный объем работ занимают технологии пайки мягкими, оловянно-свинцовыми припоями с температурой плавления до 250 градусов. Однако в тех случаях, когда радиатор должен работать в условиях сильной вибрации и больших динамических нагрузок (силовые агрегаты тепловозов, карьерных самосвалов и т.п.), применяется пайка твердыми припоями с температурой плавления 600 градусов и выше. Именно твердый припой обеспечивает монолитную структуру охлаждающих трубок и трубных коробок готового изделия, позволяющую выдерживать большие давления в условиях вибрации.
Медь – достаточно пластичный материал. Различные присадки в припой на медной основе: серебро, олово, кадмий – призваны обеспечить ему лучшую растекаемость, а паяному соединению – большую прочность. Добавление фосфора в состав медного припоя позволяет лучше раскислить ванну расплавленного металла и избежать газовой пористости. В зависимости от ответственности конструкции и требований к ее прочности в большинстве случаев на практике применяют припои структурных составов: медь – фосфор; медь – олово – фосфор; медь – серебро – фосфор. Содержание серебра в твердом припое в зависимости от назначения и нагрузок конструкции может варьироваться от 1,7 до 50 процентов. Иностранные компании для изготовления радиаторов используют довольно высокие (до 30%) концентрации серебра. В то же время российский ГОСТ для решения данных задач регламентирует содержание серебра на уровне 1,7-процента.
В области пайки твердым припоем ЗАВОД ТЕПЛООБМЕННОГО ОБОРУДОВАНИЯ имеет большой опыт работы как с различными материалами, так и с различными конструкциями соединений. Его специалисты вовлечены в международные консультации и обмен опытом по вопросам использования твердых медно-фосфористых припоев с различными добавками и разным содержанием серебра.
В течение ряда лет специалисты ЗАВОДА ТЕПЛООБМЕННОГО ОБОРУДОВАНИЯ вели поиск оптимального состава твердых медно-фосфористых припоев, испытывая сплавы с добавками различных металлов и разным содержанием серебра. Итогом испытаний стало применение при производстве опытных партий всех медно-латунных радиаторов, предназначенных для охлаждения двигателей высокой мощности, припоя L-Ag2P с 2-процентным содержанием серебра. Применение этого припоя обеспечивает баланс цены и качества соединения, подвергаемого экстремальным нагрузкам на мощной тепловозной и карьерной технике. В условиях производства ЗАВОДА ТЕПЛООБМЕННОГО ОБОРУДОВАНИЯ были опробованы образцы припоя L-Ag2P, производимые российскими, китайскими, американскими, турецкими, испанскими, итальянскими и германскими компании. Наилучшие результаты в ходе практического анализа и испытаний показала продукция группы Umicore.
Наша справка:
Umicore NV (ранее Union Minière) – мультинациональная компания со штаб-квартирой в Брюсселе, Бельгия, занимающаяся разработкой передовых технологий и производством инновационных материалов. Была основана в 1906 г. с целью эксплуатации африканских медных месторождений. В современном виде сформирована в 1989 году путем слияния четырех компаний горнодобывающей и металлургической промышленности. Усилия германского подразделения «Energy Materials» группы Umicore сосредоточены исключительно на переработке цветных металлов и производстве специализированных металлических и неметаллических изделий. Один из продуктов «Umicore AG & Co. KG» – фторосодержащий твердый припой «BrazeTec S 2», поставляемый ЗАВОДУ ТЕПЛООБМЕННОГО ОБОРУДОВАНИЯ.
– В компании Umicore налажен жесткий контроль качества производимых припоев, – отмечает ведущий специалист по технологиям сварки и пайки Анатолий Гадяцкий. – Это служит гарантией тому, что весь материал, поставленный Umicore в адрес ЗТО сегодня, завтра либо через месяцы, будет соответствовать заявленной спецификации и характеристикам. Мы не хотели бы, погнавшись за ценовыми преференциями какого-либо другого поставщика, столкнуться с проблемой различия его партий припоя по составу, внутреннему распределению примесей и прочим важным характеристикам.
Тесное сотрудничество ЗАВОДА ТЕПЛООБМЕННОГО ОБОРУДОВАНИЯ с компанией Umicore продолжается уже около пяти лет и нацелено на совершенствование качества и надежности выпускаемой продукции. Оно включает в себя тестирование разрабатываемых видов припоя и флюсов на испытательном участке Umicore. Работы ведутся в направлении повышения прочности соединения, уменьшения расхода припоя, поиска различных путей повышения экономичности производства.
Использование различных припоев сопровождается собственными исследованиями ЗАВОДА ТЕПЛООБМЕННОГО ОБОРУДОВАНИЯ. Путем вскрытия среза готового радиатора исследуется качество соединения: припой должен иметь плотную, равномерную структуру при отсутствии каких-либо пор, раковин и т.д.
Пайка обычным медным припоем Пайка припоем L-Ag2P
(вид при вскрытии среза готового радиатора)
Еще одно направление собственных исследований ЗАВОДА ТЕПЛООБМЕННОГО ОБОРУДОВАНИЯ – испытание на усталость. Специальный стенд завода позволяет в течение 2-3 недель воспроизвести объем нагрузок, характерный для всего срока службы радиатора. Испытание на усталость соответствует 5-7 годам службы радиатора в режиме, включающем около 100 тысяч рабочих циклов. Такое тестирование проводится периодически и обязательно сопровождает процесс смены технологии, изменение состава флюса и температурного режима пайки, других условий или компонентов производства радиатора.
Микронная точность соединений
Второй аспект, который влияет на надежность пластинчатого радиатора – конструкция соединения трубных коробок, способная обеспечить максимально плотное прилегание трубок к отверстиям трубной коробки.
Один из путей достижения этого – выпуск более качественной трубы. Точность ее изготовления на ЗАВОДЕ ТЕПЛООБМЕННОГО ОБОРУДОВАНИЯ в шесть раз превышает стандарты, установленные на советских производствах. Если ГОСТ СССР допускал отклонения по геометрии трубы до 150 микрон, то отклонение на современном производстве не превышает 25 микрон. Это позволяет разрабатывать штампы для трубных коробок концевых пластин с учетом меньших допусков и производить более качественную пайку. А использование оптимального количества припоя, в свою очередь, обеспечивает высокую экономическую эффективность и конкурентоспособность продукции.
Традиции и секреты пайки твердыми припоями
При изготовлении радиаторов систем охлаждения силовых агрегатов значительный объем работ занимают технологии пайки мягкими, оловянно-свинцовыми припоями с температурой плавления до 250 градусов. Однако в тех случаях, когда радиатор должен работать в условиях сильной вибрации и больших динамических нагрузок (силовые агрегаты тепловозов, карьерных самосвалов и т.п.), применяется пайка твердыми припоями с температурой плавления 600 градусов и выше. Именно твердый припой обеспечивает монолитную структуру охлаждающих трубок и трубных коробок готового изделия, позволяющую выдерживать большие давления в условиях вибрации.
Медь – достаточно пластичный материал. Различные присадки в припой на медной основе: серебро, олово, кадмий – призваны обеспечить ему лучшую растекаемость, а паяному соединению – большую прочность. Добавление фосфора в состав медного припоя позволяет лучше раскислить ванну расплавленного металла и избежать газовой пористости. В зависимости от ответственности конструкции и требований к ее прочности в большинстве случаев на практике применяют припои структурных составов: медь – фосфор; медь – олово – фосфор; медь – серебро – фосфор. Содержание серебра в твердом припое в зависимости от назначения и нагрузок конструкции может варьироваться от 1,7 до 50 процентов. Иностранные компании для изготовления радиаторов используют довольно высокие (до 30%) концентрации серебра. В то же время российский ГОСТ для решения данных задач регламентирует содержание серебра на уровне 1,7-процента.
В области пайки твердым припоем ЗАВОД ТЕПЛООБМЕННОГО ОБОРУДОВАНИЯ имеет большой опыт работы как с различными материалами, так и с различными конструкциями соединений. Его специалисты вовлечены в международные консультации и обмен опытом по вопросам использования твердых медно-фосфористых припоев с различными добавками и разным содержанием серебра.
В течение ряда лет специалисты ЗАВОДА ТЕПЛООБМЕННОГО ОБОРУДОВАНИЯ вели поиск оптимального состава твердых медно-фосфористых припоев, испытывая сплавы с добавками различных металлов и разным содержанием серебра. Итогом испытаний стало применение при производстве опытных партий всех медно-латунных радиаторов, предназначенных для охлаждения двигателей высокой мощности, припоя L-Ag2P с 2-процентным содержанием серебра. Применение этого припоя обеспечивает баланс цены и качества соединения, подвергаемого экстремальным нагрузкам на мощной тепловозной и карьерной технике. В условиях производства ЗАВОДА ТЕПЛООБМЕННОГО ОБОРУДОВАНИЯ были опробованы образцы припоя L-Ag2P, производимые российскими, китайскими, американскими, турецкими, испанскими, итальянскими и германскими компании. Наилучшие результаты в ходе практического анализа и испытаний показала продукция группы Umicore.
Наша справка:
Umicore NV (ранее Union Minière) – мультинациональная компания со штаб-квартирой в Брюсселе, Бельгия, занимающаяся разработкой передовых технологий и производством инновационных материалов. Была основана в 1906 г. с целью эксплуатации африканских медных месторождений. В современном виде сформирована в 1989 году путем слияния четырех компаний горнодобывающей и металлургической промышленности. Усилия германского подразделения «Energy Materials» группы Umicore сосредоточены исключительно на переработке цветных металлов и производстве специализированных металлических и неметаллических изделий. Один из продуктов «Umicore AG & Co. KG» – фторосодержащий твердый припой «BrazeTec S 2», поставляемый ЗАВОДУ ТЕПЛООБМЕННОГО ОБОРУДОВАНИЯ.
– В компании Umicore налажен жесткий контроль качества производимых припоев, – отмечает ведущий специалист по технологиям сварки и пайки Анатолий Гадяцкий. – Это служит гарантией тому, что весь материал, поставленный Umicore в адрес ЗТО сегодня, завтра либо через месяцы, будет соответствовать заявленной спецификации и характеристикам. Мы не хотели бы, погнавшись за ценовыми преференциями какого-либо другого поставщика, столкнуться с проблемой различия его партий припоя по составу, внутреннему распределению примесей и прочим важным характеристикам.
Тесное сотрудничество ЗАВОДА ТЕПЛООБМЕННОГО ОБОРУДОВАНИЯ с компанией Umicore продолжается уже около пяти лет и нацелено на совершенствование качества и надежности выпускаемой продукции. Оно включает в себя тестирование разрабатываемых видов припоя и флюсов на испытательном участке Umicore. Работы ведутся в направлении повышения прочности соединения, уменьшения расхода припоя, поиска различных путей повышения экономичности производства.
Использование различных припоев сопровождается собственными исследованиями ЗАВОДА ТЕПЛООБМЕННОГО ОБОРУДОВАНИЯ. Путем вскрытия среза готового радиатора исследуется качество соединения: припой должен иметь плотную, равномерную структуру при отсутствии каких-либо пор, раковин и т.д.
Пайка обычным медным припоем Пайка припоем L-Ag2P
(вид при вскрытии среза готового радиатора)
Еще одно направление собственных исследований ЗАВОДА ТЕПЛООБМЕННОГО ОБОРУДОВАНИЯ – испытание на усталость. Специальный стенд завода позволяет в течение 2-3 недель воспроизвести объем нагрузок, характерный для всего срока службы радиатора. Испытание на усталость соответствует 5-7 годам службы радиатора в режиме, включающем около 100 тысяч рабочих циклов. Такое тестирование проводится периодически и обязательно сопровождает процесс смены технологии, изменение состава флюса и температурного режима пайки, других условий или компонентов производства радиатора.
Микронная точность соединений
Второй аспект, который влияет на надежность пластинчатого радиатора – конструкция соединения трубных коробок, способная обеспечить максимально плотное прилегание трубок к отверстиям трубной коробки.
Один из путей достижения этого – выпуск более качественной трубы. Точность ее изготовления на ЗАВОДЕ ТЕПЛООБМЕННОГО ОБОРУДОВАНИЯ в шесть раз превышает стандарты, установленные на советских производствах. Если ГОСТ СССР допускал отклонения по геометрии трубы до 150 микрон, то отклонение на современном производстве не превышает 25 микрон. Это позволяет разрабатывать штампы для трубных коробок концевых пластин с учетом меньших допусков и производить более качественную пайку. А использование оптимального количества припоя, в свою очередь, обеспечивает высокую экономическую эффективность и конкурентоспособность продукции.