不锈钢铝复合散热器.docx

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不锈钢铝复合散热器

正文

不锈钢铝复合散热器，又称作不锈钢铝复合暖气片是一款主动防腐的散热器，具有节能性高，使用寿命长，绿色环保的特点。

采暖行业背景

我国建筑相关能耗占全社会能耗的46.7%，其中建筑能耗（包括建造能耗、生活能耗、采暖空调等）约30%及建材生产过程中的能耗16.7%。

2014年我国每年新建建筑中，99%以上是高能耗建筑；而既有的约430亿平方米建筑中，只有4%采取了能源效率措施，单位建筑面积采暖能耗为发达国家新建建筑的3倍以上。

所以，推动节能产品开发，提高采暖系统运行效率，减少采暖能耗是我国建筑节能事业的发展方向。

“建筑”行业为实现可持续发展,必须走“绿色建筑”之路，以节约能源、资源、减少污染为核心内容,倡导健康、绿色、可持续发展。

2006年6月1日，建设部颁发实施的《绿色建筑评价标准》对绿色建筑作出了如下定义：

在建筑的全寿命周期内，最大限度地节约资源（节能、节地、节水、节材）、保护环境和减少污染。

中国是采暖散热器的生产和使用大国，国家明确的指出了散热器的发展方向，它将朝着轻型高效、节材节能、美观环保、钢制为主的“绿色材料”路线良性发展，所以建材行业的目标是节能减排、降低成本，提高使用寿命。

采暖现状

传统采暖散热器行业中，钢制散热器由于生产工艺不环保，要灌装内防腐涂料，由于涂装工艺的自身缺陷，并不能保障产品使用寿命，通常业界都很清楚，使用几年过后，很多散热片都有漏水事故发生，事故率较高，对于百年大计的建筑工程来说，虽然价格稍微低廉，但并不适合在安居房、保障房中推广使用。

同样，铜铝复合散热器性能优良，使用寿命长，事故率几乎没有，但铜的价格较高，而且，我国是铜矿资源贫乏的国家，铜作为一种有色金属，具有战略价值，而且我国要进口大量的铜，国际市场上要受制于铜期货价格指数、国际海运价格指数等多方面影响，铜的价格居高不下，致使下游的用户使用价格、产品价格高昂。

如果中国的民用建筑全部使用铜铝复合散热器，那么，将使国际进口铜价大幅攀升，可见，高昂的价格影响了该产品的广泛使用。

铜铝复合散热器的工艺简单，技术含量低，生产厂家多，供给量大，价格高，虽然存在诸多问题，但目前仍是主流产品，而不锈钢暖气水道产品材料成本低，工艺复杂，技术含量高，但制作工艺在国内目前属不成熟阶段。

因此，不锈钢铝复合散热器目前存在各种工艺问题而基本没有质量过关的产品问世。

不锈钢铝复合散热器或称不锈钢铝复合暖气片，生产过程无毒无害，无涂料灌装，环保安全，所有性能指标均等同于铜铝复合散热器，产品寿命长，不锈钢管终极防腐，与建筑同寿命，而且，不论是不锈钢还是铝合金，均可以回收使用，是真正的绿色建材产品。

当然，更为重要的是，其市场价格优于铜铝复合散热器，使其在市场竞争中处于优势地位。

国内不锈钢散热器的生产工艺

第一种：

手工焊，由于人工焊的焊接状态不稳定性，造成产品隐患重重。

目前，这种焊接方式漏水率极高，这种方式并没有在行业内普及。

传统的焊接工艺热影响区较宽，热影响区的腐蚀问题成为制约不锈钢铝复合散热器发展的关键问题。

第二种：

插接式，虽然这种技术完全采用的是冷加工，整个内腔水道无焊接、无水阻、耐腐能力优异，但在插接后不锈钢管与格林头之间形成缝隙腐蚀，造成虽然插接密封紧密，但仍然有很高的漏水率；再有格林头与散热器横箱管之间的连接问题怎么解决,若采用丝扣等链接方式则增加横箱管的壁厚厚度，大幅度提高成本；采用高温炉钎焊工艺，又限制了散热器或横箱管的大小尺寸，同时还产生双金属电位差腐蚀。

所以，国内不锈钢散热器的制造工艺仍不完善。

散热器的腐蚀性、使用寿命、金属热强度一直是散热器行业追求的指标。

经多年发展，行业内普遍意识到，提高散热器耐腐蚀性能，要么用涂料的方法来提高耐蚀性，要么用不锈钢制作散热器，而前者不可避免地造成排放废物、污染环境，后者降低金属热强度指标。

有鉴与此，不锈钢铝复合散热器成为了各制造厂商关注的焦点。

由于不锈钢本身的特性及成熟的加工技术，产品安全性、可靠性得到了保证。

铁素体中加入了12%以上铬元素，使铁素体产生钝化，既具有了不锈的特性，可耐酸碱盐及氧腐蚀，产品的使用寿命大大提高。

不锈钢是耐腐蚀而不是不腐蚀，但腐蚀速度及慢腐蚀速率为0.005mm/年，即0.6mm的壁厚它的使用寿命超过100年。

水质标准分析

 新标准《供热采暖系统水质及防腐技术规程》规定：

北京地方规程规定：

当系统中使用AIＳI304不锈钢时，氯根Cl¯含量应＜10 mg/L；一般情况下，氯根Cl¯＜30mg/L

 总铁量Fe＜0.5 mg/L

  总铜量Cu＜0.51mg/L

  PH值规定10-12之间

  溶解氧＜0.1mg/L（GB1576-2001≪工业锅炉水质≫规定）

选材分析

耐腐蚀性：

奥式体不锈钢的耐蚀性要优于其他不锈钢。

 耐氧化性：

 奥式体不锈钢耐中等浓度的稀硝酸腐蚀，但不耐浓硝酸腐蚀。

 综合力学性能和加工性能：

奥式体不锈钢具有良好的易加工性能。

 塑性、韧性：

奥式体不锈钢具有良好的塑性和韧性，这决定了它具有良好的弯折、卷曲和冲压成型性，因而便于制成各种形状的构件、容器和管道等。

 奥氏体不锈钢焊接接头的晶间腐蚀区600-1000°c区域，即晶间腐蚀的区域稍稍离开焊缝的区域。

奥氏体不锈钢焊接接头不存在淬火硬化区，又由于它有很强的加工硬化能力，即时受焊接热影响而软化的区域，其抗拉强度仍然不低，虽然在焊接过程中弹塑性应力应变量很大，却极少出现冷裂纹。

所以主要是克服焊接后晶间腐蚀的影响。

 通过以上分析，相对于铁素体不锈钢而言，选用奥式体不锈钢是比较适合不锈钢铝复合散热器。

技术突破

激光焊是已高能量密度的激光束作为热源的焊接方法。

采用激光焊，不仅生产率高于传统的焊接方法，而且焊接质量也得到显著提高，由于激光焊加热范围小，在同等功率和焊件厚度条件下，焊接热影响区小，焊接应力和变形小。

考虑到不锈钢薄壁管件焊接的特点，要求较高的能量密度，最小的焊接热影响区，以保证焊接接头的强度、管路的耐压以及抗腐蚀（包括点蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀以及各种电化学腐蚀等）。

以选用高能量密度的激光焊接为好，为此使用的是Nd：

YAG激光焊接机。

通过调整脉冲激光参数：

激光功率、激光波形、脉宽、频率等参数，可得到较好的焊接效果。

将激光焊接法应用于不锈钢散热器焊接，最终克服各种电化学腐蚀因素影响，同时，经过散热器技术参数的优化处理，使得不锈钢铝复合散热器产品节能降耗、承压高、重量轻耐腐蚀；同时金属热强度高，散热器效率好，安全、环保、美观，是新一代节能型散热器。

创新性

1、通过合理选择主动防腐材料不锈钢，彻底改变目前钢制、铝制散热器的生产制造工艺，生产过程中无需灌装防腐涂料和进化学前处理，使不锈钢铝复合散热器从制造到使用都安全环保，是新一代的绿色建材。

与传统的钢铝复合散热器相比，不锈钢铝复合散热器产品无须灌装防腐和使用前处理液，不造成环境污染；与铜铝复合散热器相比，造价低，节省铜的用量，有助于减轻国家铜进口压力。

2、正确选择焊接方式，将数控激光能量焊接首次应用于采暖散热器产品制造中，通过科学设计焊接接头形式，达到焊接接头在腐蚀性供暖水中不产生电化学腐蚀，延长产品使用寿命，提高产品合格率。

3、光纤激光器有并联单芯结二极管激光模块组合的全光纤激光模组（激光波长1070nm与Dd：

YAG激光1064nm相通），同时与金属材料有较高的耦合效率，但有比灯泵浦的Nd：

YAG激光器高得多的电—光能量转换效率（约为LP的10倍），从而更加节能。

产品图片及工艺比较

结构及性能指标见下图

（图一）产品的基本结构

1、联箱管

2、水口

3、水道管

4、间距

5、帽子

性能指标

（1）金属热强度可达到2.0W/kg•°C

（2）承压能力达到1.2Mpa以上

（3）经散热器动态循环实验检测，散热器应无局部腐蚀发生

（图二）样品照片

不锈钢铝复合散热器（BLFF）与传统钢铝复合散热器（GLFF）工艺比较

产品优势

环保性

无论有机的环氧类涂料还是无机的达克罗涂层等防腐涂料，在生产涂料的过程中都会产生有毒有害物质，在散热器灌装、稀释、烘干过程中，均产生有毒物质，对人体有害，也污染环境空气，同时在散热器供热使用时，当供暖热水进入暖气内部，随着锅炉试压等过程时，大量有毒、有害物如甲苯及二甲苯、可溶性铅、镉等会发至室内，使室内空气质量下降。

在灌装涂料之前，必须对钢管、铝合金内表涂层前处理化学工艺，在工厂使用这些酸、磷化液等时产生大量有害物质，处理使用过的这些化工废液也是环境保护中重要课题。

而不锈钢铝复合散热器本体主动防腐概念，避免制作过程使用化学涂料，也改进前处理工艺。

使不锈钢铝复合散热器真正做到在制作过程中和使用时无污染、绿色环保。

高效节能性

为了能够抗击恶劣供暖水质，一般除选用防腐涂料外，人们还研究在铝质散热器内衬铜管，利用紫铜优良的耐碱性水腐蚀性能提高暖气使用寿命。

铜是一种重要的有色金属，稀缺资源，造价昂贵。

一般铜管横箱管选用Φ35Χ1.2，壁厚1.2mm,水道管选用Φ20Χ0.6，壁厚0.6mm以上；而使用不锈钢材料，价格低，散热器效能提高，降低原材料成本，散热量与铜铝复合散热器基本相同。

 不锈钢散热器制造中将使用高精度6轴机器人（重复精度达到0.008mm）与光纤激光器相结合的激光焊接工艺，以进一步提高不锈钢横箱管和水道管的焊接质量，生产过程节能降耗，自动化水平高。

顾客价值：

不锈钢铝复合散热器使用不锈钢芯，不锈钢具有终极防腐的作用，因此不锈钢铝复合散热器使用寿命长，终身使用。

产品价格：

不锈钢铝复合散热器与铜铝复合散热器相比，散热量相当，但成本相当于铜铝复合散热器的75-80%左右。

实验检测：

焊接接头内外表面光滑平整，经国家散热器质量监督检验中心进行的盐雾试验（耐腐蚀性能检测，按国家标准GB/T10125-1997,90hr）检测结果给出：

焊接接头部位无腐蚀，水压试验（技术要求是试验压力为1.2MPa,稳压2min）结果为无渗漏，均达到国家标准要求。

这些实验研究结果表明，使用激光焊接工艺技术，可以解决薄壁不锈钢管——钢铝复合散热器的焊接工艺技术难题。

不锈钢铝复合散热器散热量检测报告：

散热量检测报告是经天津市产品质量监督检测技术研究院检验，600中心距的散热量达到147W，散热量与同等中心距的铜铝复合散热器不相上下，高于钢铝复合散热器的散热量。

科技成果、专利

科技成果鉴定名称：

高效环保钢铝复合散热器的研发及推广应用，津科成鉴字S（2011）274号第一完成单位：

天津市雷尼艾尔工贸有限公司

实用新型专利证书：

201020658746.9，专利名称：

一种不锈钢铝翅片散热器，专利权人：

天津市雷尼艾尔工贸有限公司

实用新型专利证书：

201020658647.0，专利名称：

一种不锈钢铝复合散热器专利权人：

天津市雷尼艾尔工贸有限公司

实用新型专利证书：

201020638957.6，专利名称一种不锈钢分水器，专利权人：

天津市雷尼艾尔工贸有限公司