CN101147995A

CN101147995A - 铝管焊接方法、铝制管片式换热器焊接方法及铝管焊接装置

Info

Publication number: CN101147995A
Application number: CNA2006100535204A
Authority: CN
Inventors: 吴岳明; 张洪凯; 陈佳
Original assignee: ZHEJIANG XINLONG INDUSTRY Co Ltd
Current assignee: ZHEJIANG XINLONG INDUSTRY Co Ltd
Priority date: 2006-09-22
Filing date: 2006-09-22
Publication date: 2008-03-26

Abstract

一种铝制管片式换热器焊接方法，其特征是将铝板翅片设置于铝制的长U形管上，再将铝制的短U形管与长U形管相对插接在一起形成连续的管路；将管路的插接部位预热后浸入铝基合金液内，其间向铝基合金液内施加超声波，之后取出焊件冷却，最后去除焊件上的铝基合金残留物。本发明使用与焊件材料一致的铝基合金焊料，易于取材；便于同时对多个焊件进行焊接；对多个部位进行焊接时，由于这些焊接部位在相同的条件下完成焊接，因此达到一致的焊接质量。

Description

铝管焊接方法、铝制管片式换热器焊接方法及铝管焊接装置

技术领域

本发明涉及焊接方法及其装置，尤其适于焊接铝及其合金管件。

背景技术

传统的在空调系统内充当蒸发器或者冷凝器的管片式热交换器是将圆形铜管穿设在若干铝板翅片上形成的，当冷媒在圆形铜管内流经热交换器时与同时流经热交换器外的气流进行热交换。然而随着市场上铜材料的价格上涨，空调生产商预用铝管部分或者全部取代铜管，在现有的专利文献中也不乏这样的技术方案，但综观这些方案，多是以钎焊的方式实现铜管与铝管之间的焊接以及铝管与铝管和其它铝制构件(如铝制板材)之间的焊接，仔细分析这些方案，不难发现这种钎焊方式的缺点：

1、为了达到良好的焊接质量，对钎料的依赖性强；

2、实施钎焊时需要将钎料添加在焊件之间，存在人为操作的原因导致的各焊接部位的钎料添加的不均匀，影响焊接质量的一致性；

3、在焊料添加后，需要先对焊接部位加热以熔化焊料，之后再对焊件施压以将熔化的焊料与两焊件良好的结合，因此，为了保证焊接质量的一致性，焊件焊接部位(也就是添加焊料的部位)需要进行精密的机械加工，而管状焊件因在焊接时插接在一起，对其进行的机械加工则要求更严格；

4、各个焊接部位需要分别实施焊接，由此导致焊接效率的降低以及各焊接部位的焊接质量上的不一致。

发明内容

本发明要解决的技术问题和提出的技术任务是克服现有技术存在的对焊接钎料依赖性强、各焊接部位的焊接质量一致性差以及焊接效率低的缺点，提供一种铝管焊接方法、铝制管片式换热器焊接方法及铝管焊接装置。为此，本发明采用以下技术方案：

一种铝管焊接方法，其特征是将铝管焊件对应的焊接端插接在一起后予以弯曲，令插接部位临近弯曲部位；再将插接部位预热后浸入铝基合金液内，保持其管腔与合金液隔离，其间向铝基合金液内施加超声波，之后取出焊件冷却，最后去除焊件上的铝基合金残留物。

所述的铝管焊接方法，其特征是所述的铝基合金液为铝与锌的合金液，其温度为420℃～585℃；对所述插接部位的预热温度为380℃～420℃。

所述的铝管焊接方法，其特征是所述的插接部位浸入铝基合金液内的时间为4～8秒钟。

一种铝制管片式换热器焊接方法，其特征是将铝板翅片设置于铝制的长U形管上，再将铝制的短U形管与长U形管相对插接在一起形成连续的管路；将管路的插接部位预热后浸入铝基合金液内，其间向铝基合金液内施加超声波，之后取出焊件冷却，最后去除焊件上的铝基合金残留物。

一种铝管焊接装置，其特征是包括：

耐热容器，用于容纳焊料；

加热器，用于对所述的耐热容器加热以将耐热容器内的焊料熔化成液态并将液态焊料保持在适当的温度；

超声波发生器，用于对所述耐热容器内的液态焊料施加超声波。

所述的铝管焊接装置，其特征是所述的超声波发生器的超声波发生端位于所述的耐热容器内。

本发明的有益效果是：

1、使用与焊件材料一致的铝基合金焊料，易于取材；

2、首先通过机械连接的方式将焊件插接在一起，将焊件预先保持成焊接后的状态，之后浸泡在铝基合金液内，令铝基合金液浸入插接部位之间的缝隙内，并在超声波的作用下利用超声波的空化效应促进铝基合金液与焊件的充分结合，实现焊接；

4、便于同时对多个焊件进行焊接；

5、对多个部位进行焊接时，由于这些焊接部位在相同的条件下完成焊接，因此达到一致的焊接质量。

附图说明

图1：本发明涉及的铝制管片式换热器焊接之前结构示意图。

图2：本发明焊接装置的结构示意图。

图3：图1所示铝制管片式换热器在图1所示焊接装置上焊接时的结构示意图。

图中：1-铝制管片式换热器，2-长U形管，3-铝板翅片，4-短U形管，5-侧板，6-插接部，7-焊接装置，8-耐热容器，9-加热器，10-超声波发生器，11-焊料。

具体实施方式

下面结合附图，具体说明本发明的实施方式：

如图1所示的铝制管片式换热器1，包括铝板翅片3、铝制的短U形管4、长U形管2和侧板5：在所述的铝板翅片3和侧板5上开设与长U形管2对应的孔，之后将长U形管2穿设在铝板翅片3的孔内，按照设计要求予以固定(如通过胀管的方法)，保证其开口端整齐，在长U形管2的开口端进行扩口处理使口部内径扩大至与短U形管4外径一致；之后将规格一致的短U形管4的开口端插接在相邻两长U形管2的开口端内形成待焊接的插接部6。

如图2所示的焊接装置7，包括：耐热容器8、加热器9和超声波发生器10：耐热容器8为长槽状，用于容纳焊料11；加热器9为电阻加热装置或者电磁加热装置，为了能够对所述的耐热容器8加热以将耐热容器内的焊料11熔化成液态并将液态焊料保持在适当的温度，图中将其设置在耐热容器8的下侧；超声波发生器10采用现有常规的超声波发生器，它可以是一个，也可以是多个，它的超声波输出端设置在耐热容器8的器壁上(也可以在耐热容器的底部，只要保证超声波的能量传递给插接部位即可，这样的技术方案可以参见现有专利文献记载的“超声波清洗装置”)。以上所述耐热容器、加热器和超声波发生器，三者本身不是本发明要解决的技术问题，且在现有技术中存在能够实施的技术方案，因此在此不多赘述。

如图3所示，在对图1的铝制管片式换热器1焊接时，先令图2所示的焊接装置7进入工作状态，即在耐热容器8内添加铝与锌的混合物焊料11，启动加热器9，将质量百分比为5％：95％的铝与锌的混合物焊料11熔化至液态并保持在合理的温度范围如420℃～585℃，启动超声波发生器10；之后对铝制管片式换热器1的插接部6预热到适当的温度如380℃～420℃；再后面将换热器的插接部位6置入420℃～585℃的铝与锌的液态混合物焊料中4～8秒钟，其间铝锌液态混合物即渗入插接部位6的缝隙中，且在超声波的冲击下，使铝锌液态混合物焊料与长U形管2和短U形管4良好结合，最后从铝锌液态混合物焊料11取出冷却，去除焊料残留物即完成焊接。经测试，通过该方法完成的焊接，其焊接部位的密封性能以及强度不弱于现有钎焊。

基于以上对铝制管片式换热器进行焊接的方法，其装置和方法同样适用于对铝管与铝管之间的焊接，相对于对铝制管片式换热器焊接，实施对铝管与铝管之间的焊接时只需要省略相应的铝制管片式换热器的前期准备即可，在此不再赘述。特别的，在实施铝管与铝管之间的焊接时，将铝管焊件对应的焊接端插接在一起后予以弯曲，令插接部位临近弯曲部位，这样在将插接部位浸入铝锌液态混合物时就可以避免铝锌液态混合物流入铝管的管腔，避免给焊接后的处理带来不便。

以上所述的焊接方法和装置，若通过自动的机械夹持装置对待焊接的工件进行操控，则更可以提高焊接的效率和焊接质量的一致性。

Claims

1.一种铝管焊接方法，其特征是将铝管焊件对应的焊接端插接在一起后予以弯曲，令插接部位临近弯曲部位；再将插接部位预热后浸入铝基合金液内，保持其管腔与合金液隔离，其间向铝基合金液内施加超声波，之后取出焊件冷却，最后去除焊件上的铝基合金残留物。

2.根据权利要求1所述的铝管焊接方法，其特征是所述的铝基合金液为铝与锌的合金液，其温度为420℃～585℃；对所述插接部位的预热温度为380℃～420℃。

3.根据权利要求1或2所述的铝管焊接方法，其特征是所述的插接部位浸入铝基合金液内的时间为4～8秒钟。

4.一种铝制管片式换热器焊接方法，其特征是将铝板翅片设置于铝制的长U形管上，再将铝制的短U形管与长U形管相对插接在一起形成连续的管路；将管路的插接部位预热后浸入铝基合金液内，其间向铝基合金液内施加超声波，之后取出焊件冷却，最后去除焊件上的铝基合金残留物。

5.根据权利要求4所述的铝管焊接方法，其特征是所述的铝基合金液为铝与锌的合金液，其温度为420℃～585℃；对所述插接部位的预热温度为380℃～420℃。

6.根据权利要求4或5所述的铝管焊接方法，其特征是所述的插接部位浸入铝基合金液内的时间为4～8秒钟。

7.一种铝管焊接装置，其特征是包括：

耐热容器，用于容纳焊料；

8.根据权利要求7所述的铝管焊接装置，其特征是所述的超声波发生器的超声波发生端位于所述的耐热容器内。