应用正交实验法探索分级机的最佳工艺参数
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进 口产 品 对 比 ，表 明所 制 备 的 分 级 钎 剂 的各 项 指 标 均 与进 口产 品 一 致 ．
关 键 词 ：正 交 实 验设 计 ；干 式 喷涂 钎 剂 ；分 级 机
中图 分 类 号 ：：ＴＱ６３０．６
文 献 标 志 码 ：Ａ
铝及 铝 合金 由 于密度小 、热 导率 高且 物 美价 廉 ， 已成 为制造 热 交换 器 的首 选 材 质 ，基 本 上 取 代 了 铜 及 铜 合金 ．以 汽车 行业 为例 ，目前 汽 车 的水 箱 、冷凝 器和蒸 发器 等 热交换 器 的铝 化 率 已达 到 ９５ ９／６以 上． 同时 ，铝制 热交 换器 还广 泛应 用 于电力 及制 冷行 业．
设 计 分 级 实 验 ，考察 各 因 素 对 分 级 后 钎 剂 的平 均 粒 径 及 体 积 分 布 的 影 响 ．通 过 对 实 验 的结 果 进 行 极 差 和
方 差 的 综 合 分 析 ，结 果 表 明 ：各 因素 对 考 察 指标 影 响 的 大 小 顺 序 为 二 级 频 率 ＞ 一 级 频 率 ＞ 风 门 状 态 ＞ 主
干式 喷 涂钎剂 的颗粒 品质 对静 电干喷 工艺 起 决 定性 的 因素 ，而其 中的粒 度分 布更 是重 要 因素 ．钎 剂 的粒 度太 细 ，其 比表 面 积 大 ，容 易 使 颗 粒 间 相 互 吸 附 ，造成 团 聚堵 塞枪 口 ，从 而 导致 加料 不顺 畅 及布 料 不 均匀 ；粒 度太 粗 ，其 带 电效 果 差 ，同时 又加 上 自重 过 大 ，导 致 对 工件 的 吸 附 力 不 足 ，成 膜 时 易 产 生 桔 皮 ，影 响薄 膜 的平整 及光 泽∞］．
李世 婕 ，曾 燕 ，胡 泽 宇 ，朱 火 清 ，黄 永 达 ，刘 宏 江
广 东 省 焊 接 技 术 研 究 所 （广 东 省 中 乌 研 究 院 ），广 东 广 州 ５１０６５０
摘 要 ：为 了获 得 最 佳 的 分 级 机 工 艺 参 数 ，以 进 口产 品 为 参 考 标 准 ，采 用 四 因素 、四 水 平 的正 交 实 验 方 法
目前 ，生产钎 焊 铝 制 热 交 换 器 大 多 采 用湿 喷 工 艺 ，即先将 铝钎 剂用 水调 制 成 ５ 左 右 的悬 浮液 ，然 后将 此悬 浮液 通 过 喷淋 系统 均 匀 喷 布 于 工件 上 ，再 将喷 布 的含水 钎 剂烘 干 ，最 后 在氮 气 保 护 的隧 道 炉 中完 成钎 焊 ．由于 水 的 引入 ，湿 喷 工 艺 存 在 以 下 缺 点 ：水 的加 入 又再被 烘失 ，既 浪费 水资 源 又增加 电力 烘干 成本 ；水 渍导致 焊后 工件 的外 观不 够光 亮 ；形 成 废水 废渣 ，不 符合 当今 绿色 环保 制造 的要 求 和理 念 ． 静 电干 喷工艺 可很 好地 解决 湿 喷工艺 带来 的这些 问 题 ．静 电干 喷工 艺是 在 压 缩 空 气 的 动 力 推 动下 将 干 式 喷涂钎 剂 推 出喷 枪 ，在 喷 枪 前 端 的 电 离 区域 中带 上 负 电荷 ，然 后在 空气 力场 和静 电电场 的作 用下 ，定 向吸 附到带 正 电荷 的工 件 表 面 ，形 成 一 层 均匀 牢 固 的薄膜 ，最 后在 氮气 保护 的隧 道炉 中完 成钎 焊＿】］．
１ 实验 部 分
１．１ 原 料 及 方 法 实 验原 料为 自产 的 氟 铝 酸钾 共 晶钎 剂．分 级 时
收 稿 日期 ：２０１７一Ｏ４—２６ ＊基 金 项 目 ：广 东 省 科 学 院 科 研 平 台 环 境 与 能 力 建 设 专 项 项 目（２０１６ＧＤＡＳＰＴ一０２０５）；广 东 省 科 技 计 划 项 目（２０１４Ｂ０５０５０３００４）；广 东 省 科
机 频 率 ；最 优组 合 为 主 机 频 率 ５ Ｈｚ，一 级 频 率 １０ Ｈｚ，二 级 频 率 ２０ Ｈｚ，风 门状 态 为全 开 ；二级 频 率 对 平 均
粒 径 及 体 积 分 布 的影 响 显 著 ．最 后 采 用 优 化 组 合 工 艺 制备 了 分 级 的 钎 剂 ，并且 进 行 了激 光 粒 度 分 析 并 与
通 常对 用 于静 电干 喷工 艺 的铝钎 剂 的粒 度分 布 有 严格 的要 求 ，其 ５Ｏ 的颗 粒 粒 径分 布应 在 ３．５～ ２５“１ＴＩ范 围内 ］，要 达 到此 粒径 分 布 的要 求 ，需 使 用 粒度分 级 机设 备。本 文 对 粒 度 分 级 机 设 备 的 工 艺 参 数 进行 研究 ，采 用正 交 实验法 ，旨在将 影 响分 级 机 分 级效果 的各 因素 水 平 进 行 合 理搭 配 ，探 索 分 级 机 的 最佳 工艺 条件 ，以生产 出符 合粒 径要 求 的钎 剂产 品 ．
技 计 划 项 目（２０１５Ｂ０５０５０２００５） 作 者 简 介 ：李 世 婕 （１９８７一），女 ，广东 揭 阳人 ，本 科 ．
第 ｌ１卷 第 ２期
李 世 婕 ，等 ：应 用 正 交 实验 法 探 索 分 级 机 的 最 佳 工 艺 参 数
１１３
需要 考 虑 的 因素 比较 多 ，如 对 所 有 因素 进 行 全 面搭 配 实验 ，工作 量 大难 以实 施．正交 实验 设计 是 利用 正 交 表来 安排 与 分 析 多 因 素实 验 的一 种 设 计 方 法 ，它 从实 验 因素 全部 水平 的组 合 中挑 选 出部分 有代 表 性 的水 平 组合 进行 实验 ，通 过对 实验 结果 的分 析 ，了解
第 １１卷 第 ２期 ２ ０ １ ７年 ６ 月
材 料 研 究 与 应 用
Ｍ Ａ ＴＥＲＩＡＬＳ ＲＥＳＥＡ ＲＣＨ Ａ Ｎ Ｄ Ａ ＰＰＬＩＣＡＴ １０Ｎ
文章 编 号 ：１６７３－９９８１（２０１７）０２－０１１２—０６
Ｖ Ｏ１．１１，Ｎ Ｏ．２ Ｊｕｎ．２ ０ １ ７
应 用 正 交 实验 法探 索分 级 机 的最佳 工 艺 参 数 ＊
进 口产 品 对 比 ，表 明所 制 备 的 分 级 钎 剂 的各 项 指 标 均 与进 口产 品 一 致 ．
关 键 词 ：正 交 实 验设 计 ；干 式 喷涂 钎 剂 ；分 级 机
中图 分 类 号 ：：ＴＱ６３０．６
文 献 标 志 码 ：Ａ
铝及 铝 合金 由 于密度小 、热 导率 高且 物 美价 廉 ， 已成 为制造 热 交换 器 的首 选 材 质 ，基 本 上 取 代 了 铜 及 铜 合金 ．以 汽车 行业 为例 ，目前 汽 车 的水 箱 、冷凝 器和蒸 发器 等 热交换 器 的铝 化 率 已达 到 ９５ ９／６以 上． 同时 ，铝制 热交 换器 还广 泛应 用 于电力 及制 冷行 业．
设 计 分 级 实 验 ，考察 各 因 素 对 分 级 后 钎 剂 的平 均 粒 径 及 体 积 分 布 的 影 响 ．通 过 对 实 验 的结 果 进 行 极 差 和
方 差 的 综 合 分 析 ，结 果 表 明 ：各 因素 对 考 察 指标 影 响 的 大 小 顺 序 为 二 级 频 率 ＞ 一 级 频 率 ＞ 风 门 状 态 ＞ 主
干式 喷 涂钎剂 的颗粒 品质 对静 电干喷 工艺 起 决 定性 的 因素 ，而其 中的粒 度分 布更 是重 要 因素 ．钎 剂 的粒 度太 细 ，其 比表 面 积 大 ，容 易 使 颗 粒 间 相 互 吸 附 ，造成 团 聚堵 塞枪 口 ，从 而 导致 加料 不顺 畅 及布 料 不 均匀 ；粒 度太 粗 ，其 带 电效 果 差 ，同时 又加 上 自重 过 大 ，导 致 对 工件 的 吸 附 力 不 足 ，成 膜 时 易 产 生 桔 皮 ，影 响薄 膜 的平整 及光 泽∞］．
李世 婕 ，曾 燕 ，胡 泽 宇 ，朱 火 清 ，黄 永 达 ，刘 宏 江
广 东 省 焊 接 技 术 研 究 所 （广 东 省 中 乌 研 究 院 ），广 东 广 州 ５１０６５０
摘 要 ：为 了获 得 最 佳 的 分 级 机 工 艺 参 数 ，以 进 口产 品 为 参 考 标 准 ，采 用 四 因素 、四 水 平 的正 交 实 验 方 法
目前 ，生产钎 焊 铝 制 热 交 换 器 大 多 采 用湿 喷 工 艺 ，即先将 铝钎 剂用 水调 制 成 ５ 左 右 的悬 浮液 ，然 后将 此悬 浮液 通 过 喷淋 系统 均 匀 喷 布 于 工件 上 ，再 将喷 布 的含水 钎 剂烘 干 ，最 后 在氮 气 保 护 的隧 道 炉 中完 成钎 焊 ．由于 水 的 引入 ，湿 喷 工 艺 存 在 以 下 缺 点 ：水 的加 入 又再被 烘失 ，既 浪费 水资 源 又增加 电力 烘干 成本 ；水 渍导致 焊后 工件 的外 观不 够光 亮 ；形 成 废水 废渣 ，不 符合 当今 绿色 环保 制造 的要 求 和理 念 ． 静 电干 喷工艺 可很 好地 解决 湿 喷工艺 带来 的这些 问 题 ．静 电干 喷工 艺是 在 压 缩 空 气 的 动 力 推 动下 将 干 式 喷涂钎 剂 推 出喷 枪 ，在 喷 枪 前 端 的 电 离 区域 中带 上 负 电荷 ，然 后在 空气 力场 和静 电电场 的作 用下 ，定 向吸 附到带 正 电荷 的工 件 表 面 ，形 成 一 层 均匀 牢 固 的薄膜 ，最 后在 氮气 保护 的隧 道炉 中完 成钎 焊＿】］．
１ 实验 部 分
１．１ 原 料 及 方 法 实 验原 料为 自产 的 氟 铝 酸钾 共 晶钎 剂．分 级 时
收 稿 日期 ：２０１７一Ｏ４—２６ ＊基 金 项 目 ：广 东 省 科 学 院 科 研 平 台 环 境 与 能 力 建 设 专 项 项 目（２０１６ＧＤＡＳＰＴ一０２０５）；广 东 省 科 技 计 划 项 目（２０１４Ｂ０５０５０３００４）；广 东 省 科
机 频 率 ；最 优组 合 为 主 机 频 率 ５ Ｈｚ，一 级 频 率 １０ Ｈｚ，二 级 频 率 ２０ Ｈｚ，风 门状 态 为全 开 ；二级 频 率 对 平 均
粒 径 及 体 积 分 布 的影 响 显 著 ．最 后 采 用 优 化 组 合 工 艺 制备 了 分 级 的 钎 剂 ，并且 进 行 了激 光 粒 度 分 析 并 与
通 常对 用 于静 电干 喷工 艺 的铝钎 剂 的粒 度分 布 有 严格 的要 求 ，其 ５Ｏ 的颗 粒 粒 径分 布应 在 ３．５～ ２５“１ＴＩ范 围内 ］，要 达 到此 粒径 分 布 的要 求 ，需 使 用 粒度分 级 机设 备。本 文 对 粒 度 分 级 机 设 备 的 工 艺 参 数 进行 研究 ，采 用正 交 实验法 ，旨在将 影 响分 级 机 分 级效果 的各 因素 水 平 进 行 合 理搭 配 ，探 索 分 级 机 的 最佳 工艺 条件 ，以生产 出符 合粒 径要 求 的钎 剂产 品 ．
技 计 划 项 目（２０１５Ｂ０５０５０２００５） 作 者 简 介 ：李 世 婕 （１９８７一），女 ，广东 揭 阳人 ，本 科 ．
第 ｌ１卷 第 ２期
李 世 婕 ，等 ：应 用 正 交 实验 法 探 索 分 级 机 的 最 佳 工 艺 参 数
１１３
需要 考 虑 的 因素 比较 多 ，如 对 所 有 因素 进 行 全 面搭 配 实验 ，工作 量 大难 以实 施．正交 实验 设计 是 利用 正 交 表来 安排 与 分 析 多 因 素实 验 的一 种 设 计 方 法 ，它 从实 验 因素 全部 水平 的组 合 中挑 选 出部分 有代 表 性 的水 平 组合 进行 实验 ，通 过对 实验 结果 的分 析 ，了解
第 １１卷 第 ２期 ２ ０ １ ７年 ６ 月
材 料 研 究 与 应 用
Ｍ Ａ ＴＥＲＩＡＬＳ ＲＥＳＥＡ ＲＣＨ Ａ Ｎ Ｄ Ａ ＰＰＬＩＣＡＴ １０Ｎ
文章 编 号 ：１６７３－９９８１（２０１７）０２－０１１２—０６
Ｖ Ｏ１．１１，Ｎ Ｏ．２ Ｊｕｎ．２ ０ １ ７
应 用 正 交 实验 法探 索分 级 机 的最佳 工 艺 参 数 ＊