不锈钢换热器不等间隙钎焊接头失效分析

周兴汶¹，黄永德¹，何鹏^1,2，陆青松³，陈玉华¹

1. 南昌航空大学航空制造工程学院2. 哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室3. 浙江银轮机械股份有限公司

摘 要：从整车试验中发生内漏的304不锈钢换热器失效问题入手,采用宏观检查、金相检验、能谱分析和有限元仿真模拟方法,从组织形貌、合金元素扩散、应力集中等角度分析了不锈钢换热器钎焊接头的失效原因,讨论了不等间隙接头的形成原因及对接头应力集中情况的影响。结果表明:换热器失效原因为产品凸台处钎焊接头发生疲劳断裂,裂纹在钎缝圆角处萌生,并在剪应力作用下扩展至钎缝下侧界面,随后沿强度相对较低的钎焊界面进一步扩展。钎焊过程中接头成形较好,无明显焊接缺陷。但由于焊前装配误差造成凸台位置接头钎焊间隙不等,工况下局部位置的应力集中使得接头服役寿命有所降低。

关键词：不锈钢换热器;钎焊;仿真模拟;失效分析;应力集中;不等间隙;