三伏天将至，99%有购车需求的人都不知道汽车空调冷凝器这个零件的重要性

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某平行流冷凝器扁管发生泄漏失效，材质为1100的铝合金，现分析其失效原因。

引言

某二极管整机调试过程中失效，现分析二极管的失效原因。

测试分析

1 泄露分析

将进出口端的出口端堵塞，进口端充一定压强的压缩气体检测并定位泄漏点。发现图1中NG1冷凝器可见两处明显泄露点。图2中NG2冷凝器可见明显泄漏点，且在充气压增加时，泄漏点明显增多，泄漏点具有被填充物拥堵特征。

图1 冷凝器NG1泄漏位置观察与定位

图2 NG2冷凝器泄漏位置观察与定位

2 表面观察

从表面形貌低倍图可知，图3表明在NG1扁管泄漏点A和B均可见明显孔洞，且孔洞周围可见大量分布凹坑以及透明晶体状覆盖物。在泄漏点所在面以及背面的其它位置也可见相似形貌，分布点状凹坑、区域凹坑等，以及透明状覆盖物。另外腐蚀现象在扁管外虽表面普遍存在，但分布不均匀。

图3 NG1扁管表面形貌低倍图

图4为NG1冷凝器中各端口以及部分扁管内表面外观图，将各端口端头管对半切开后进行表面观察。四端头管的一侧未见明显腐蚀以及点腐蚀，而与扁管焊接一侧可见透明晶体状覆盖物分布在扁管口以及扁管口侧附近，底部易沉积部位反而沉积物较少，扁管口的腐蚀物呈现出由扁管内向外喷出的“火山现象”特征。

1扁管内部未见明显腐蚀物，而2扁管腐蚀物呈现极端分布现象，即在扁管一侧若干通道呈集中分布现象，而在另一侧若干通道内腐蚀物不明显。超声清洗后观察，腐蚀物聚集的通道内表面由原始光亮金属变为粗糙状态，表面存在大量微观腐蚀点坑以及少量明显腐蚀坑。

图4 NG1冷凝器中进口端内表面外观图

3 表面分析

图5为NG1扁管漏点A微观与能谱图。由图可知， 在泄漏点孔洞周围可见明显的腐蚀以及沉积物。腐蚀具有局部特征以及点状特征，腐蚀物可见块状以及脱落，属于典型的铝合金点腐蚀模式。能谱分析可知，点腐蚀周围存在外来元素Ca，K，Na等，以及具有Cl、S元素异常分布，Cl含量高达12%。

图5 NG1扁管泄漏A及附近表面微观形貌与能谱图

表1 NG1扁管泄漏A及附近表面成分

由图6可知，泄漏点B所在的扁管的一半管内中存在大量晶体状填充物，而另一半仍可见光亮的金属色，区别明显。

分布大量填充物一侧是扁管泄漏点所在侧，与泄漏点B相对应的背面可见异常的腐蚀疏松位置，腐蚀面相比于外表面面积小。能谱分析可知，腐蚀区域具有明显Cl元素异常分布，Cl含量高达24%。

图6 NG1扁管泄漏B及附近表面微观形貌与能谱图

表2 NG1扁管泄漏B及附近表面成分

在呈现光亮的金属色一侧的扁管内，表面可见大量颗粒状物质，但未见铝合金基材明显腐蚀现象。能谱分析可知，表面未检测出明显Cl、S元素分布，如图7。

图7 NG1扁管泄漏B背面未腐蚀微观形貌与能谱图

表3 NG1扁管泄漏B背面未腐蚀表面成分

4 成分分析

取NG1扁管进行成分分析，结果见表4，可知扁管材料的化学成分符合GB/T 3190-2020中1100牌号标准成分要求。

表4 扁管化学成分结果

5 金相分析

图8为NG1扁管泄漏点A显微组织图，由图可知，组织未见明显异常。泄漏点完全贯穿内外表面，孔附近可见透明状腐蚀物。在外表面可见局部呈水平型点蚀坑，内表面可见呈皮下型点蚀坑，在其它位置内外表面也可见局部腐蚀，且部分局部腐蚀具有晶间特征。泄漏点B，与泄漏点A基本一致。

图8 NG1扁管泄露点A显微组织图

图9 铝合金点蚀过程的示意图

结论

1、冷凝器泄漏失效是由于铝扁管形成了穿透性的疏松点腐蚀坑。

2、外来Cl、S元素污染扁管外表面是冷凝器形成点腐蚀穿孔泄露失效的根本原因。

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