[发明专利]热交换器翅片用铝箔抗下垂试验的模具

说明书

本发明涉及一种用于热交换器翅片用铝箔抗下垂试验的模具，包括一个基座；一对相互间隔开固定于基座上的平面平台，该对平台的上平面位于同一个水平面内并且具有一对相互面对的相对棱边，所述相对棱边之间确定一条中心线；和一对分设于该对平台上的压板，用于将一个长条形试样分别从两端压紧在相应的平台上平面上；还包括一对从下方与所述水平面相切的平行导向辊，所述导向辊相对于所述相对棱边之间的中心线相互对称布置在该对平台之间。此模具排除了采用一端固定时铝箔自由端长度对抗下垂性能值的影响，且使得所有待检铝箔的有效长度一致，避免了人为造成的自由端长度不等而产生的试验误差，其结果更准确、可靠。

技术领域

本发明主要涉及一种抗下垂试验模具，尤其涉及一种用于热交换器翅片用铝箔抗下垂试验的模具。

背景技术

汽车热交换器是汽车发动机冷却系统的重要组成部分，传统的热交换器都采用铜做为热交换器的主要材料，这是由于铜有很好的成形性、导热性、耐蚀性以及钎焊性。近年来热交换器逐步向轻型、高效、经济的趋势发展，汽车的铝化率也在逐步提高，铝质热交换器逐步代替了铜质热交换器。由于防锈铝合金具有重量轻、散热效果好、节能、耐用、装拆方便、造价低、实用和经济等诸多优点，因此在铝制热交换器中，可以使用抗腐蚀性能良好的防锈铝合金材料代替铜合金材料。

汽车热交换器的结构示意图如图1所示。热交换器主要包含挤压管I、散热片II。热交换器中的挤压管主要由纯铝或Al-Mn系合金挤压而成，散热片即热交换器翅片采用铝合金箔带或复合钎焊铝箔带。复合箔将钎焊材料(皮材)与基体金属(芯材)按一定的包覆比，经一定的复合工艺层状复合在一起使用，复合好的铝箔钎焊至挤压管上。目前，热交换器翅片用铝合金箔材成品厚度为0.06mm～0.1mm之间，该材料需通过高温与挤压管钎焊在一起。在钎焊过程中，如此薄的铝箔要在580℃～610℃的高温及一定压力的环境下持续近十分钟，很容易发生塌陷下垂，造成热交换器的报废。研究发现，铝合金复合箔发生下垂的两个主要原因，其中最主要的原因是，模拟钎焊后，熔化的皮材沿着芯材金属的晶界进行扩散，熔蚀芯材，使芯材的断面变小，降低了金属的断面抗弯强度，导致发生下垂；其次由于高温下，芯材金属发生再结晶，降低了自身的强度。

为了保证热交换器翅片与挤压管的良好焊接，热交换器翅片需具有良好的抗下垂性能。抗下垂性能即在一定温度及一定载荷作用下抵抗自身下垂变形的能力。因此需要对铝箔进行抗下垂性能的测量，来评价铝箔在钎焊过程中抵抗高温变形的能力。行业内主要参照日本低温熔接委员会的试验方法进行测量铝箔的抗下垂性能。

日本低温熔接委员会的抗下垂试验模具的立面结构示意图如图2a所示，其通过把待检铝箔的第一端III固定，第二端IV自由悬垂，进行模拟钎焊。铝箔模拟钎焊后下垂的立面示意图如图2b所示。该方法具有一定的局限性：该方法在模拟钎焊过程中，自由端长度对抗下垂性能值的影响很大，同样条件下自由端长度越长则测得的下垂值越大，而该方法采用的装置无法精确保证自由端长度一样长；且结果只有下垂值来表征，忽略了载荷的影响，与实际钎焊状况不相符合，因为实际钎焊时，是挤压管-翅片-挤压管-翅片-挤压管这样搭配焊接，两个挤压管和挤压管之间会给予翅片一定的压力载荷；该试验方法对试样以及装配过程要求较高，即使是同一种材料，若试样与装配不当，将获得不同的结果；另外，该方法所采用的装置，其下垂量需要人工进行测量，测量误差大，且在测量过程中非常容易触碰铝箔，导致铝箔变形。

发明内容

本发明的目的在于提供一种热交换器翅片用铝箔抗下垂试验的模具，以克服上述现有技术存在的缺陷。