المادة السائدة لأنابيب B للرادياتير المطويعبارة عن لوحة ملحومة مصنوعة من سبائك الألومنيوم (معظمها مركب ثلاثي الطبقات 4343/3003/4343) ، مع استخدام كمية صغيرة من الألومنيوم النقي أو سبائك الألومنيوم أو الفولاذ المقاوم للصدأ. تم تصميم خصائصها المادية وفقًا للمتطلبات الأساسية الخمسة للتشكيل، والنحاس، وتبديد الحرارة، وتحمل الضغط، ومقاومة التآكل، وخفيفة الوزن.
1- المواد والدرجات السائدة
الركيزة الأساسية: سبائك الألومنيوم 3003 (سلسلة Al Mn)، ذات القوة المتوازنة، وقابلية التشكيل، والتوصيل الحراري، هي المادة الرئيسية للأنبوب B.
طبقة اللحام: سبائك الألومنيوم 4343 (نظام Al Si)، مع نقطة انصهار منخفضة (حوالي 577 درجة مئوية)، تذوب وتملأ الفجوات أثناء اللحام، مما يحقق اتصالًا ثابتًا بين جسم الأنبوب وحزام تبديد الحرارة واللوحة الرئيسية.
الهيكل المركب: 4343/3003/4343 لوح مركب ثلاثي الطبقات، مع 4343 طبقة ملحومة من الداخل والخارج، و3003 طبقة هيكلية في المنتصف، مما يحقق التوازن بين خصائص النحاس والقوة الهيكلية.
السُمك: شائع الاستخدام 0.20-0.30 مم، يمكن أن تصل الموديلات الرفيعة جدًا إلى 0.18 مم، مما يوازن بين الوزن الخفيف ومقاومة الضغط.
2- الخصائص الأساسية للمادة
1. قابلية معالجة القالب (متوافقة مع تكنولوجيا الطي)
ليونة عالية: سبائك الألومنيوم 3003 لديها معدل استطالة ≥ 20% ويمكن تشكيلها في هيكل تجويف مزدوج من النوع B من خلال تمريرات متعددة من التدحرج، بدون تشققات وحد أدنى من الارتداد.
يمكن التحكم في تصلب العمل البارد: يتم تحسين القوة بعد تشكيل اللف، دون الحاجة إلى معالجة حرارية لاحقة، مما يبسط العملية.
دقة الأبعاد العالية: سمك اللوحة المركبة موحد، وتسامح الأبعاد لقسم الأنبوب B بعد التشكيل صغير، مما يضمن اتساق التجميع.
2. القدرة على التكيف (خصائص العملية الرئيسية)
طبقة اللحام ذات نقطة الانصهار المنخفضة: تذوب طبقة اللحام 4343 عند 577-590 درجة مئوية وتشكل نافذة درجة حرارة اللحام مع الركيزة 3003 (نقطة الانصهار 643 درجة مئوية) لتجنب ذوبان وتشوه جسم الأنبوب.
أداء جيد لملء الشعيرات الدموية: تملأ مادة اللحام 4343 المنصهرة خط التماس القابل للطي للأنبوب B، وزعنفة الأنبوب، والفجوات في صفائح الأنبوب الرئيسية من خلال العمل الشعري، وتشكيل وصلة ملحومة مستمرة وكثيفة.
مقاومة عيوب اللحام بالنحاس: تتميز الطبقة المركبة بقوة ربط قوية، ولا يوجد أي تصفيح أو تقشير أثناء اللحام بالنحاس؛ إن قابلية تدفق مادة اللحام معتدلة، مما يقلل من تسرب اللحام واللحام الافتراضي.
3. أداء التبادل الحراري (قلب تبديد الحرارة)
الموصلية الحرارية العالية: تتميز سبائك الألومنيوم 3003 بموصلية حرارية تبلغ حوالي 190 واط/(م · ك)، قريبة من الألومنيوم النقي، مع نقل سريع للحرارة ومقاومة حرارية منخفضة.
جدران رقيقة وفعالة: مع سمك جدار يبلغ 0.2-0.3 مم فقط، يكون مسار التوصيل الحراري قصيرًا، وكفاءة نقل الحرارة أعلى بنسبة 15-20% من الأنابيب المبثوقة التقليدية.
هيكل التجويف المزدوج: يشكل الطي من النوع B قناتين تدفق مستقلتين، مما يزيد من مساحة نقل الحرارة ويحسن توحيد تبديد الحرارة.
4. الميكانيكا والأداء الانضغاطي
القوة العالية: سبائك الألومنيوم 3003 لديها قوة شد تبلغ ≥ 140 ميجا باسكال وقوة إنتاج تبلغ ≥ 70 ميجا باسكال، مما يلبي متطلبات الضغط الداخلي للرادياتير (0.2-0.5 ميجا باسكال).
مقاومة عالية لضغط الانفجار: يتم لحام وصلات طي الأنابيب B لتشكيل قضبان تقوية هيكلية، ويكون ضغط الانفجار أعلى بنسبة 20-30% من ضغط الأنابيب الملحومة بنفس سمك الجدار.
التعب المضاد للاهتزاز: تتميز سبائك الألومنيوم بصلابة جيدة ومناسبة لظروف الاهتزاز مثل السيارات وآلات البناء. يمكن استخدامه لفترة طويلة دون أن يتشقق.
5. مقاومة التآكل والمتانة
مقاومة التآكل للركيزة: يحتوي 3003 على المنغنيز، الذي يشكل طبقة أكسيد كثيفة، مقاومة للتآكل الجوي والمبرد.
مركب مضاد للتآكل: تستخدم بعض المنتجات المتطورة تقنية MULTICLAD ® المركبة متعددة الطبقات، وطبقة مدمجة مضادة للتآكل، واختبار رش الملح SWAAT يمكن أن يحقق 100 يوم دون تسرب، ويزداد عمر الخدمة بأكثر من 30%.
لا يوجد طلاء إضافي: الهيكل المركب يأتي بخصائص مضادة للتآكل ولا يتطلب الجلفنة، مما يقلل التكاليف ويحسن الكفاءة الحرارية.
6. خفيفة الوزن والكفاءة الاقتصادية
تخفيض كبير في الوزن: أخف بنسبة 60-70% من الأنابيب الفولاذية التقليدية و15-20% أخف من أنابيب الألومنيوم المسحوبة، مما يساعد على تقليل وزن السيارة/المعدات بأكملها.
تحسين التكلفة: يحل تشكيل لفة الألواح المركبة محل البثق واللحام، مع استخدام عالي للمواد، وعمليات أقل، وخفض إجمالي في التكلفة بنسبة 5-20%.
قابلة لإعادة التدوير: سبائك الألومنيوم قابلة لإعادة التدوير بنسبة 100% وتلبي المتطلبات البيئية.
3、مقارنة المواد الأخرى (تطبيق محدود)
الألومنيوم النقي (1050/1060): يتمتع بموصلية حرارية أفضل وقابلية تشكيل ممتازة، ولكنه منخفض القوة، ويستخدم فقط في أحواض الحرارة ذات الضغط المنخفض والصغيرة الحجم.
الفولاذ المقاوم للصدأ (304/316): مقاوم للتآكل، ومقاوم لدرجات الحرارة العالية، وتحمل الضغط العالي للغاية، ولكن التوصيل الحراري ضعيف، والوزن الثقيل، والتكلفة العالية، يستخدم فقط في ظروف العمل الخاصة (مثل درجة الحرارة المرتفعة، والتآكل القوي).
سبائك النحاس: تتمتع بأفضل موصلية حرارية، ولكنها ثقيلة ومكلفة وعرضة للأكسدة، وقد تم استبدالها بشكل أساسي بسبائك الألومنيوم.
4 、 الاعتبارات الرئيسية لاختيار المواد
ضغط العمل: للضغط المتوسط والعالي (> 0.3 ميجا باسكال)، يفضل استخدام الألواح المركبة 3003+4343 لضمان قوة اللحام ومقاومة الضغط.
كفاءة تبديد الحرارة: إعطاء الأولوية لسبائك الألومنيوم 3003 ذات الجدران الرقيقة، وموازنة التوصيل الحراري وخفيفة الوزن.
بيئة التآكل: اختر مواد مركبة متعددة الطبقات مضادة للتآكل لبيئة رش سائل التبريد/الملح لإطالة عمر الخدمة.
التكلفة وحجم الدفعة: اختر الألواح المركبة القياسية 4343/3003/4343 للكميات الكبيرة والسيناريوهات العامة، بأعلى فعالية من حيث التكلفة.
