材料合格、组织正常，冷凝器扁管为什么还是漏了？

发布时间： 2026-09-11 00:00

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一台平行流冷凝器（汽车空调中常见的换热部件）使用中发生泄漏，系统压力异常，工质流失。拆检发现，几根铝合金扁管上分布多个细小泄漏点，往冷凝器里加压检测时，泄漏点会随气压增大而"越查越多"。

这台冷凝器的扁管材质是常规 1100 铝合金，材料是通用牌号、工艺也成熟，为什么会在应用期间出现腐蚀泄漏？用常规思路排查（查材料、查组织）几乎查不出问题，失效原因一度毫无头绪。

实验室收到 3 件失效样和 1 件未使用样。分析思路是：先定位泄漏点，再排查"材料有没有问题、组织有没有问题"，最后回答"到底是谁腐蚀了扁管"。

第一步：泄漏检查

把冷凝器出口端堵住，从进口端充入压缩气体，通过观察气体溢出来定位泄漏点。

NG1出现两处明显泄漏点。

失效样泄露位置观察与定位

NG2也有明显泄漏点，且随充气压力增大，泄漏点数量明显增多。这个现象说明，泄漏孔并未一直"敞口"，而是被某种东西堵住了，气压一大，堵得不牢的地方就被顶开，新的漏点才显露出来。

失效样泄露位置观察与定位

NG3未见明显漏点，可能是气压不足，或泄漏孔被填充物堵得严实。

结论：存在多个穿透性泄漏点，且泄漏孔处伴有堵塞物。

第二步：表面观察

用体视显微镜观察NG1，按三个部位拆开看腐蚀形貌：扁管外表面 → 端头管切口与扁管口 → 扁管内部通道。

扁管外表面：两个泄漏点 A、B 周围都能看到明显孔洞，孔洞四周密布凹坑，并覆盖一层透明晶体状沉积物。这种腐蚀在扁管外表面普遍存在，但分布不均匀。

失效样NG1#表面形貌低倍图

端头管切口与扁管口：四端头管（顶部进口端、底部出口端、底部进口端、顶部出口端）里，没有与扁管焊接的一侧没有明显腐蚀和点蚀；与扁管焊接的一侧则在扁管口及附近能看到透明晶体状覆盖物。底部本该容易沉积的部位反而沉积物较少。扁管口位置的腐蚀产物呈"由管内向外喷出"的火山口状形貌。

失效样NG1#中进口端内表面外观图

扁管内部通道：进口端第 32 扁管内部未见明显腐蚀物，通道基本是光亮的原始金属表面。第 5 扁管的腐蚀物呈极端分布：同一根扁管里，一侧的若干通道内堆满腐蚀产物，另一侧的若干通道内几乎没有腐蚀物。超声清洗后，被腐蚀物聚集的通道内壁由原本光亮金属变为粗糙状态，表面布满大量微观点蚀坑和少量明显腐蚀坑。

失效样NG1#表面形貌低倍图

结论：腐蚀类型是点蚀；扁管外表面普遍存在但不均匀；扁管内腐蚀分布极不均匀，部分扁管、通道完全没有腐蚀物；各端头管内一侧未见明显腐蚀。

第三步：表面分析

用扫描电镜配合能谱分析（SEM+EDS），对 NG1泄漏点 A、泄漏点 B、泄漏点 B 背面抛磨后的腐蚀区，以及同一扁管内保持光亮的对照区域做微观形貌和元素分析。

在泄漏点孔洞周围，能谱检出了钙（Ca）、钾（K）、钠（Na）等外来元素；以及氯（Cl）、硫（S）元素异常富集，其中 Cl 含量最高达 12%。

失效样NG1#泄露A及附近表面能谱图

对泄漏点背面腐蚀区域分析，Cl 含量高达 24%。

失效样NG1#泄露B及附近表面能谱图

作为对照，同一扁管内保持光亮、未被腐蚀的一侧，能谱几乎没有检出 Cl、S。

失效样NG1#泄露B背面未腐蚀能谱图

结论：有腐蚀的地方就有 Cl、S，没腐蚀的地方就没有 Cl、S。这组对照说明 Cl、S 属于外来污染物，与点蚀的发生直接相关。

第四步：成分分析

看到 Cl、S 这种外来元素，第一反应是怀疑"材料本身有没有问题"。取 NG1的扁管、打磨掉表面焊接散热薄片后做成分分析，与 GB/T 3190-2020 中 1100 牌号的成分限值逐项比对。

锰、铜、锌、硅、铁等主要及杂质元素全部落在限值范围内，铝为余量。

结论：扁管化学成分完全合格，"材质不达标"排除。

第五步：金相分析

泄漏点区域的显微组织未见明显异常，但金相同时确认以下现象。

泄漏点已经完全贯穿内外表面，孔附近分布着透明状腐蚀物；外表面是水平型点蚀坑，内表面是皮下型点蚀坑，部分局部腐蚀还带有沿晶扩展的特征。

失效样NG1#泄露点A显微组织图

结论：材料组织本身没问题，点蚀确实客观存在。

失效原因

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。
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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