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采暖散热器水管结构的探究

[发布日期:2015-06-01 16:35:38]

        散热器的结构中,水管和散热片为铝合金管材和板材,边框为钢板冲压件连接而成。其中铝合金的热膨胀系数为23.6×10-6/K,钢材的热膨胀系数为12×10-6/K,两者相差约为一倍,这应该是总成中各系统热变形不协调、相互制约的主体因素。具体将有两个大的方面:钢框架的刚性总体上约束了高度方向上的铝水管的伸长变形,导致其热过程弯曲塑性变形,冷却后水管将承受拉伸载荷。钢框架两侧边柱刚性略低,热过程中散热片的横向热膨胀将会引起总成胀成“鼓形”,但实际上远没有达到所需的膨胀量,因此边缘处的散热片已经严重的失稳变形,以释放变形应力,而且强调一旦局部结构失稳变形之后,后续将在此处继续地变形,产生应变集中的现象。但在冷却后这种变形将约束整体横向的收缩,并将作用到散热片水管上。

        扁形的水管承受的拉力在钎焊的平面上,对于水管相当于承受了近似于失圆的载荷,其端头圆角内表面承受最大的拉应力,可以引发其开裂。整体的散热器工作中有温度场不均的情况,对开裂也会有一定的影响。出现散热器局部开裂、漏水问题的原因是工作中反复加热与冷却而引起的热疲劳开裂。导致散热器热疲劳的原因是工作中总成的各部位的热膨胀的不协调、相互制约、局部严重挤压变形。这种变形在冷却后将构成结构热疲劳载荷及应力,引起局部开裂。具体的开裂位置与整体结构及热变形场有关。
 

来源:慧聪网