液体冷板和板式换热器铝耐腐蚀性
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液体冷板和板式换热器铝耐腐蚀性
选择用于液体冷却环路的组件时，您必须考虑其材料兼容性以及个性化性能。虽然与铜管热交换器配对的铝管冷板可能会满足您的热要求，但它不是可靠的冷却回路。铜和铝具有广泛不同的电化学电位，因此当它们在冷却系统中组合时，可能会腐蚀电流腐蚀。电流腐蚀（也称为异种金属腐蚀）侵蚀金属，导致随时间泄漏。
铝冷板铝的腐蚀
铝以其耐腐蚀性而闻名。在正确的条件下，铝快速形成保护氧化物层。通常，这发生在氧气容易获得时，并且周围介质具有中等的pH值。铝腐蚀有两个典型的表现：均匀的腐蚀和局部腐蚀。当氧化物层可溶于腐蚀性介质时，会发生均匀的腐蚀。1“氧化膜可溶于碱性溶液和强酸中......但在约4.0-9.0的pH范围内稳定。”2在均匀的腐蚀中，整个氧化物层被剥离得比它改变更快。当基础金属或周围环境中存在不均匀性时，通常以凹坑形式的局部腐蚀发生。金属可以具有局部集中的合并元素，其产生电流夫妇。类似地，周围环境可以具有局部浓度的活性元素，例如氯化物。
液体冷板和热交换器与许多不同的流体一起使用，并且通常涉及相同流体的再循环。不应在铝冷板和热交换器中使用的一个流体是水。自来水可含有活性离子，例如铜，碳酸氢盐，氯化物和/或促进腐蚀的其他杂质。此外，在闭环中相同流体的再循环将导致溶解的氧气从溶液中出来。所得缺乏氧气将抑制氧化物层的形成。允许足够的时间，如果从氧隔离并暴露在低质量的水中，铝最终将腐蚀。
当水是传热系统的首选选择时，蒸馏水通常与乙二醇组合以减少其冷冻点并增加其沸点。出于上述原因，使用腐蚀抑制剂至关重要。腐蚀抑制剂受到活性离子（通常磷酸盐）的量，其接管氧气在形成耐腐蚀层时的作用。由于这些抑制剂取决于与铝的化学反应，因此使用低质量的水，例如自来水会降低抑制剂的有效性。
设计耐腐蚀性
合金选择是耐腐蚀性高的关键因素。例如，将流体通道分离在板翅式热交换器中的钎焊板由内芯和外部包层层组成，其通常代表整个片材厚度的约10％。包层是一种钎焊合金，其将钎焊板连接到热和冷翅片和钎焊片到侧杆。真空钎焊合金使用有机硅和其他元素来降低合金的熔点。由于钎焊合金比芯更阳极，因此钎焊合金提供阴极保护，从而腐蚀保护。
阴极保护是几十年来船舶建筑业务中使用的概念。对于由钢制成的船体，用于由活性元素，如锌的塞子用于保护船体。因为锌比钢更有效，所以锌腐蚀速度较快。在铝的合金元素中，合金最小的铜和铁具有最佳的耐腐蚀性。3.“3xxx系列合金通常是具有最高普通耐腐蚀性的那些...... 6xxx合金也具有高抗性。”4.
冷板和热交换器设计中还有其他考虑因素。内部流体静压和外部应力将芯部件放在应力下。这些应力通常要求用于钎焊板和/或翅片的高强度合金（6xxx系列）。钎焊板厚度是性能，重量和腐蚀保护之间的权衡。厚厚的钎焊板很重并降低热性能。薄钎焊板具有较少的强度，以承受应力，并提供更少的腐蚀保护。如果存在腐蚀性环境，薄的钎焊板将承受比较厚的片材更少的攻击。
冷板和换热器泄漏测试
在制造过程中，冷板和热交换器可以用纯水液压测试。然而，水不应留在单元中的时间长于进行测试。彻底的干燥过程对于消除水腐蚀的可能性至关重要。“气泡检测”或用气体加压单位并将其浸入水中，在整个工业中广泛使用。这种做法要求在测试后将外表面干燥。了解有关Boyd测试服务和程序的更多信息。
液体冷板和热交换器操作
操作水/乙二醇冷板或热交换器时，有维护计划很重要。典型的维护活性正在用抑制乙二醇和水的适当混合物冲洗并重新填充系统。这应该以通过在运营评估阶段期间通过系统级测试确定的间隔定期完成。周期性地，应测量流体pH和折射率。这些测量会随着时间的推移而变化。从这些测量中，可以确定冲洗频率。
在部署期间，冷却液系统是“偏离”的常见。只要乙醇浓度未稀释到使抑制剂无效的点稀释，这种做法不应损伤冷板或热交换器。抑制剂效果是瓶子水质的函数，流体回路中的其他金属类型，以及系统中抑制剂的年龄。如果采用“顶部”，则建议监测流体的pH。如果pH低于4.0或高于9.0的升高，则应尽快进行系统冲洗/填充。
耐腐蚀性始于冷板或热交换器设计。开发维护程序也很重要，这将最大化铝冷板或热交换器的寿命。
1编辑J.R. Davis，ASM Metals手册，书桌版，第2卷，材料公园，哦，1998，第501页。
2同上，第499页。
3.同上。
4.同上。