CN101927427B - 换热器板的加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种换热器板的加工工艺，该工艺包括如下过程：(1)将制作换热器板用的金属板校平；(2)将两张金属板重叠，放到工作平台上，用压紧装置将两张金属板压紧压平，并用激光焊接头根据换热器流道形状将两张金属板进行叠焊，预留出的流道位置不进行焊接；(3)焊接完成后对叠焊好的金属板进行去应力处理；(4)去应力处理后对叠焊好的金属板进行校平；(5)将校平后的叠焊金属板放到模具上用模具将焊接部位或焊接部位周边夹紧，在模具上对金属板预留的流道位置留出膨胀用的空隙，用液压机向两块金属板之间通入水或油加压并保压，使流道部分向外膨胀成型。这种加工工艺简单，可以使用薄板制成换热器板。
Description
技术领域
本发明涉及一种板式换热器的加工方法，特别是一种蜂窝式换热器板的加工方法。
背景技术
板式换热器特别是制冷设备蒸发器用的板式换热器用的换热器板，一般是由两张金属板冲压出流道再进行对焊组成。然而对于换热器来说，换热器的壁板越厚其传热阻力越大，传热效率降低。薄板有利于换热，然而薄板刚性差，在焊接时局部高温会引起板片变形，变形不但影响换热器外观质量，同时也容易造成焊接不牢，特别是对于0.8mm～1.5mm厚的不锈钢板，在幅面大于0.5m2以上时变形较大。因此，采用传统的冲压再焊接工艺，不适合于采用0.8mm～1.5mm厚的不锈钢板制作换热器。
另外，钢板较薄时强度也会降低，用于换热器时受介质压力的作用，流道较宽时容易受压变形。
发明内容
本发明的目的就在于提供一种换热器板的加工工艺，适用于用薄板制板式换热器板。
本发明采用如下技术方案：一种换热器板的加工工艺，该工艺包括如下过程：
(1)将制作换热器板用的金属板校平；
(2)将两张金属板重叠，放到工作平台上，用压紧装置将两张金属板压紧压平，并用激光焊接头根据换热器流道形状将两张金属板进行叠焊，预留出的流道位置不进行焊接；
(3)焊接完成后对叠焊好的金属板进行去应力处理；
(4)去应力处理后对叠焊好的金属板再进行校平；
(5)将校平后的叠焊金属板放到模具上，用模具将焊接部位或焊接部位周边夹紧，在模具上对金属板预留的流道位置留出膨胀用的空隙，用液压机向两块金属板之间通入水或油加压并保压，使流道部分向外膨胀成型。
在所述的步骤(2)中，叠焊部位除金属板周边以及用于隔离相邻流道的流道隔离区外，还在流道区域进行点焊，以形成蜂窝状流道，不但有利于流体在流道内形成紊流以强化传热，而且焊点提高了换热器流道处网络结构，力学受力好，结构性强，在使用过程中不会发生形变。
对应地对于点焊位置，在步骤(5)中用中空的顶柱夹紧焊点周围，而焊点部位有微小不平整，不易夹紧。
由于热处理去应力工艺，受处理时易在金属板表面形成氧化皮和破坏焊接处的应力组织，因此步骤(3)中的去应力处理采用频谱谐波应力消除装置利用振动消除应力。
本发明的这种换热器板的加工工艺，采用先进行焊接且焊接时板材被夹紧压平，因此焊接时不变形而且焊接牢固，焊接后再通过向内通入流体加压膨胀形成流道，因此能够保证对于0.8mm～2.0mm厚的 薄板制成的换热器板的形状，而且膨胀时焊接部位或其周围部位被夹紧，膨胀时不会使焊接位置被撕裂。这种加工工艺，加工工艺过程比较简单，很好地解决了用薄板制板式换热器的焊接变形和不牢固问题问题，可以使用0.8mm～2.0mm厚的薄板制成换热器板。
附图说明
图1为本发明的换热器板的加工工艺流程图。
图2为叠焊过程示意图。
图3为水压膨胀过程示意图。
图4是板式换热器板的平面图。
图5为板式换热器板的剖面图。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步详细描述，以助于理解本发明的内容。
加工工艺流程如图1所示，具体包括如下过程：
(1)薄板校平：根据换热器大小对0.8mm～2.0mm厚的不锈钢薄板进行剪裁，然后先将制作换热器板的薄板校平；
(2)压紧叠焊：如图2所示，将两张不锈钢板1重叠，放到工作平台上，用压料辊2或压料梁3将两张不锈钢板1压紧压平，并用聚焦激光焊接头4根据换热器流道形状将两张金属板进行叠焊，预留出的流道位置不进行焊接。
在焊边缘以及流道隔离区的直线时，前后压料辊2运动使重叠的薄板移动进行焊接，此时压料梁3不压紧，在点焊时压料梁3压紧。 焊接采用能量密度大于106W/cm2的带聚焦激光焊接头，在焊接过程中不需要任何填料，焊接热影响区在2mm以内，焊接形变比较小。
要求压料梁间距为200-300mm，不能过大，导致焊接部位变形。液压系统为10-15吨压力(至少10吨)，因为微小形变不易校平，激光焊接要求两板中间没有缝隙，由压料梁或压料辊压紧实现。
焊接后板片如图4所示，焊接部位包括进出口管8、9，不锈钢板1周边直线连续焊线进行封边，线形流道隔离焊线7，以及流道中呈正三角形分布的点焊焊点6。
(3)消除应力：焊接完成后对叠焊好的钢板采用频谱谐波应力消除装置利用振动消除应力，减少在使用过程中的应力释放带来的变形。
(4)叠焊板校平：去应力处理后对叠焊好的钢板再根据是否平整进行校平，保证钢板平整。
(5)膨胀成型：如图3所示，将校平后的叠焊钢板1放到模具上用模具10将焊接部位或焊接部位周边夹紧，模具中对钢板预留的流道位置留出空隙，对应的点焊位置用中空的顶柱11将焊点周围压紧，用液压机12向两块钢板之间通入水，使钢板预留的流道部分向外膨胀成型，保压10-20分，其叠焊部分由于被模具夹紧不会膨胀和被撕裂。得到如图5所示的换热器板片，膨胀形成的流道1a之间有多个叠焊在一起的焊点6，使流道形成蜂窝状结构。
Claims (8)
1.一种换热器板的加工工艺，其特征在于该工艺包括如下过程：
(1)将制作换热器板用的金属板校平；
(2)将两张金属板重叠，放到工作平台上，用压紧装置将两张金属板压紧压平，并用激光焊接头根据换热器流道形状将两张金属板进行叠焊，预留出的流道位置不进行焊接；
(3)焊接完成后对叠焊好的金属板进行去应力处理；
(4)去应力处理后对叠焊好的金属板再进行校平；
(5)将校平后的叠焊金属板放到模具上，用模具将焊接部位或焊接部位周边夹紧，在模具上对金属板预留的流道位置留出膨胀用的空隙，用液压机向两块金属板之间通入水或油加压并保压，使流道部分向外膨胀成型。
2.如权利要求1所述的加工工艺，其特征在于：在所述的步骤
(2)中，叠焊部位除包括金属板周边以及用于隔离相邻流道的流道隔离区外，还在流道区域进行点焊，以形成蜂窝状流道。
3.如权利要求2所述的加工工艺，其特征在于：在步骤(5)中，对于所述的点焊位置，用装在模具上的中空的顶柱夹紧焊点周围。
4.如权利要求1至3中之一所述的加工工艺，其特征在于：在步骤(3)中的去应力处理采用频谱谐波应力消除装置，利用振动消除应力。
5.如权利要求1至3中之一所述的加工工艺，其特征在于：在所述的步骤(2)中所述的压紧装置为压料辊和压料梁，所述压料梁间距为200-300mm。
6.如权利要求5所述的加工工艺，其特征在于：在步骤(2)中在焊直线时，前后压料辊运动使薄板移动进行焊接，此时压料梁不压紧。
7.如权利要求5所述的加工工艺，其特征在于：在步骤(2)中在点焊时，压料梁压紧。
8.如权利要求1至3中之一所述的加工工艺，其特征在于：所述焊接采用能量密度大于106W/cm2的带聚焦激光焊接头。
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