El material principal paraTubos B para radiador plegadoEs una placa soldada compuesta de aleación de aluminio (principalmente compuesto de tres capas 4343/3003/4343), con una pequeña cantidad de aluminio puro, aleación de aluminio o acero inoxidable. Las características de su material están diseñadas en torno a los cinco requisitos principales: conformado, soldadura fuerte, disipación de calor, soporte de presión, anticorrosión y peso ligero.
1. Materiales y grados convencionales.
Sustrato del núcleo: la aleación de aluminio 3003 (serie Al Mn), con resistencia, conformabilidad y conductividad térmica equilibradas, es el material principal del tubo B.
Capa de soldadura fuerte: aleación de aluminio 4343 (sistema Al Si), con un punto de fusión bajo (aproximadamente 577 ℃), se funde y llena los espacios durante la soldadura, logrando una conexión firme entre el cuerpo de la tubería, la correa de disipación de calor y la placa principal.
Estructura compuesta: placa compuesta de tres capas 4343/3003/4343, con 4343 capas soldadas en el interior y el exterior, y 3003 capas estructurales en el medio, equilibrando las propiedades soldadas y la resistencia estructural.
Espesor: comúnmente utilizado entre 0,20 y 0,30 mm, los modelos ultrafinos pueden alcanzar hasta 0,18 mm, equilibrando el peso ligero y la resistencia a la presión.
2. Características principales del material.
1. Procesabilidad del moldeo (compatible con la tecnología de plegado)
Alta ductilidad: la aleación de aluminio 3003 tiene una tasa de alargamiento de ≥ 20 % y se puede formar en una estructura de doble cavidad tipo B mediante múltiples pasadas de laminación, sin grietas y con un rebote mínimo.
El endurecimiento por trabajo en frío es controlable: la resistencia se mejora después del perfilado, sin necesidad de tratamiento térmico posterior, simplificando el proceso.
Alta precisión dimensional: el espesor del tablero compuesto es uniforme y la tolerancia dimensional de la sección de tubería B después del conformado es pequeña, lo que garantiza la consistencia del ensamblaje.
2. Adaptabilidad de la soldadura fuerte (características clave del proceso)
Capa de soldadura fuerte de bajo punto de fusión: la capa de soldadura fuerte 4343 se funde a 577-590 ℃ y forma una ventana de temperatura de soldadura fuerte con el sustrato 3003 (punto de fusión 643 ℃) para evitar la fusión y la deformación del cuerpo de la tubería.
Buen rendimiento de llenado capilar: el material de soldadura fuerte 4343 fundido llena los espacios de la costura de plegado del tubo B, la aleta del tubo y la hoja principal del tubo a través de la acción capilar, formando una junta soldada continua y densa.
Defectos antisoldadura: la capa compuesta tiene una fuerte fuerza de unión y no se produce delaminación ni descamación durante la soldadura; La fluidez del material de soldadura fuerte es moderada, lo que reduce las fugas de soldadura y la soldadura virtual.
3. Rendimiento del intercambio de calor (núcleo de disipación de calor)
Alta conductividad térmica: la aleación de aluminio 3003 tiene una conductividad térmica de aproximadamente 190 W/(m · K), cercana al aluminio puro, con rápida transferencia de calor y baja resistencia térmica.
Paredes delgadas y eficientes: con un espesor de pared de solo 0,2-0,3 mm, la ruta de conducción del calor es corta y la eficiencia de transferencia de calor es entre un 15 y un 20 % mayor que la de los tubos extruidos tradicionales.
Estructura de doble cavidad: el plegado tipo B forma dos canales de flujo independientes, lo que aumenta el área de transferencia de calor y mejora la uniformidad de la disipación del calor.
4. Mecánica y comportamiento compresivo
Alta resistencia: la aleación de aluminio 3003 tiene una resistencia a la tracción de ≥ 140 MPa y un límite elástico de ≥ 70 MPa, cumpliendo con los requisitos de presión interna del radiador (0,2-0,5 MPa).
Alta resistencia a la presión de explosión: las juntas plegables de las tuberías B se sueldan para formar barras de refuerzo estructural y la presión de explosión es entre un 20 y un 30 % mayor que la de las tuberías soldadas con el mismo espesor de pared.
Fatiga antivibración: la aleación de aluminio tiene buena tenacidad y es adecuada para condiciones de vibración como automóviles y maquinaria de construcción. Se puede utilizar durante mucho tiempo sin agrietarse.
5. Resistencia a la corrosión y durabilidad.
Resistencia a la corrosión del sustrato: 3003 contiene Mn, formando una película densa de óxido, resistente a la corrosión atmosférica y del refrigerante.
Anticorrosión compuesta: algunos productos de alta gama utilizan tecnología compuesta multicapa MULTICLAD ®, capa anticorrosión incorporada, la prueba de niebla salina SWAAT puede alcanzar 100 días sin fugas y la vida útil aumenta en más del 30%.
Sin recubrimiento adicional: La estructura compuesta viene con propiedades anticorrosión y no requiere galvanización, lo que reduce costos y mejora la eficiencia térmica.
6. Ligereza y eficiencia económica
Reducción de peso significativa: entre un 60 y un 70 % más ligero que los tubos de acero tradicionales y entre un 15 y un 20 % más ligero que los tubos de aluminio extruido, lo que ayuda a reducir el peso de todo el vehículo/equipo.
Optimización de costos: el perfilado de tableros compuestos reemplaza la extrusión y la soldadura, con una alta utilización de material, menos procesos y una reducción de costos total del 5 al 20 %.
Reciclable: La aleación de aluminio es 100% reciclable y cumple con los requisitos medioambientales.
3. Comparación de otros materiales (aplicación limitada)
Aluminio puro (1050/1060): tiene mejor conductividad térmica y excelente formabilidad, pero baja resistencia, solo se usa para disipadores de calor de tamaño pequeño y baja presión.
Acero inoxidable (304/316): resistente a la corrosión, resistente a altas temperaturas, soporte de presión extremadamente alta, pero mala conductividad térmica, peso pesado, alto costo, solo se usa para condiciones de trabajo especiales (como altas temperaturas, fuerte corrosión).
Aleación de cobre: Tiene la mejor conductividad térmica, pero es pesada, costosa y propensa a la oxidación, y básicamente ha sido reemplazada por una aleación de aluminio.
4. Consideraciones clave para la selección de materiales.
Presión de trabajo: para presiones medias y altas (>0,3 MPa), se prefieren las placas compuestas 3003+4343 para garantizar la resistencia a la soldadura fuerte y a la presión.
Eficiencia de disipación de calor: priorice la aleación de aluminio 3003 de paredes delgadas, equilibrando la conductividad térmica y el peso ligero.
Entorno de corrosión: elija materiales anticorrosivos compuestos multicapa para entornos de refrigerante/rocío de sal para prolongar la vida útil.
Costo y tamaño del lote: elija tableros compuestos estándar 4343/3003/4343 para grandes cantidades y escenarios generales, con la mayor rentabilidad.
