液体冷板和板-鳍换热器的铝耐腐蚀性

在为液体冷却回路选择部件时，必须考虑其材料兼容性以及个人性能。尽管与铜管热交换器配对的铝管冷板可能满足您的热要求，但它不是可靠的冷却电路。铜和铝的电化学电位差异很大，因此当它们结合在冷却系统中时，电偶腐蚀是可能的。电镀腐蚀（也称为异质金属腐蚀）会腐蚀金属，随着时间的推移导致泄漏。

铝以其耐腐蚀性而闻名。在适当的条件下，铝迅速形成保护性氧化层。通常，当氧气容易获得并且周围的介质具有适中的pH值时，就会发生这种情况。铝腐蚀有两种典型表现：均匀腐蚀和局部腐蚀。当氧化层可溶于腐蚀性介质时，会发生均匀腐蚀.1“氧化膜可溶于碱性溶液和强酸...但在大约4.0 - 9.0的pH范围内稳定。2 在均匀腐蚀中，整个氧化层被剥离的速度比它能转化的速度快。局部腐蚀通常以凹坑的形式发生，当母材或周围环境不均匀时发生。金属可能具有局部浓度的合金元素，从而产生电偶。类似地，周围环境中可具有局部浓度的活性元素如氯化物。

液体冷板和热交换器与许多不同的流体一起使用，通常涉及同一流体的再循环。一种不应用于铝冷板和换热器的液体是水。自来水中可能含有活性离子，如铜、碳酸氢盐、氯化物和/或其他便于腐蚀的杂质。此外，在闭环中随着时间的推移，同一液体的再循环将导致溶解氧从溶液中流出。由此产生的缺氧将抑制氧化物层的形成。如果有足够的时间，铝最终会腐蚀，如果与氧气分离，暴露于低质量的水。

当水是传热系统的首选时，蒸馏水通常与乙二醇结合使用，以减少其冰点并增加沸点。出于上述原因，使用缓蚀剂至关重要。腐蚀抑制剂是控制量的活性离子（通常是磷酸盐），它们接管氧气在形成耐腐蚀层中的作用。由于这些抑制剂依赖于与铝的化学反应，使用低质量的水，如自来水会降低抑制剂的有效性。

合金选择是高耐腐蚀性的关键因素。例如，钎厚板在板-翅片中分离流体通道，由内部芯和外部包层组成，通常代表整个薄片厚度的10%左右。包层是一种钎焊合金，将钎焊板与冷翅片和钎焊片连接到侧杆。真空钎焊合金使用硅胶和其他元素来降低合金的熔点。由于钎厚合金比芯更阳极，钎熔合金提供阴极保护，从而防腐。

阴极保护是一个概念，已用于造船业务几十年。对于钢制船体，使用锌等活性元素制成的插头来保护船体。由于锌比钢更活跃，锌的腐蚀速度比钢快。在铝的合金元素中，铜和铁含量最低的合金具有最佳的耐腐蚀性。³"3xxx系列合金一般属于具有最高一般耐腐蚀性的合金。6xxx 合金也具有很高的电阻。⁴

在冷板和换热器设计中还有其他注意事项。内部流体静态压力和外部应力使核心部件承受应力。这些应力通常要求高强度合金（6xxx 系列）用于钎压板和/或翅片。钎厚是性能、重量和防腐蚀之间的权衡。厚厚的钎厚薄板很重，会降低热性能。薄钎片具有较低的强度来承受应力，并提供较少的防腐保护。如果存在腐蚀性环境，薄钎厚板的抗攻击时间比厚薄的薄片短。

在制造过程中，冷板和换热器可以使用纯水进行液压测试。但是，水在装置中的停留时间不应超过进行测试所需的时间。彻底的干燥过程对于消除水腐蚀的可能性至关重要。"气泡测试"，或用气体加压装置并将其浸入水中，在整个行业中广泛使用。这种做法要求在测试后干燥外部表面。了解有关博伊德测试服务和程序。

操作水/乙二醇冷盘或换热器时，制定维护计划非常重要。典型的维护活动是冲洗和重新加注系统与抑制乙二醇和水的适当混合物。这应该定期完成，在操作评估阶段通过系统级测试确定的时间间隔。定期测量液体的pH和折射率。这些测量值将随时间而变化。通过这些测量，可以确定冲洗频率。

在部署过程中，冷却液系统通常要"关闭"。只要乙二醇浓度不稀释到使抑制剂无效的点，这种做法就不应损害冷板或换热器。抑制剂有效性是自上而下水质、流体回路中其他金属类型以及系统中抑制剂年龄的函数。如果采用"加头"，建议监测液体的pH。如果 pH 值低于 4.0 或高于 9.0，应尽快进行系统冲洗/填充。

耐腐蚀性始于冷板或换热器设计。开发维护程序以最大限度地延长铝冷板或换热器的使用寿命也很重要。