CN102418956B - 一种圆管连通并接捏边焊接承压式换热器及其制作工艺 - Google Patents

Abstract

一种圆管连通并接捏边焊接承压式换热器及其制作工艺，包括:两个联箱,两个联箱之间固定连接有自来水连通管，自来水连通管内穿有暖气供热管。联箱由两个圆弧板焊接而成，圆弧板板边向外翻边，两个圆弧板板边双边对齐捏边自熔焊接成圆管形联箱筒体；联箱封头堵板向外翻边镶嵌在圆管形联箱的两端口，双边对齐管壁面并接、捏边自溶焊接成联箱。圆弧板上冲有安装孔，安装孔向弧内拉伸出边；自来水连通管根据圆弧板拉伸孔径及拉伸高度，两端头端面R角切头，插入圆弧板拉伸的安装孔内，吻合一致并接、捏边自熔焊接连接。本发明焊接焊缝并接、捏边焊好焊接、不漏水、承压好、维护费用低。

Description

一种圆管连通并接捏边焊接承压式换热器及其制作工艺

技术领域

本发明涉及一种安装使用在民用家庭暖气供热管路上，即可取暖又可换取热的自来水洗浴的暖气换热水器，尤其涉及一种不锈钢储水或即热式圆管连通并接、捏边焊接承压式换热水器及其制作工艺。

背景技术

本申请人的相关专利：2008年6月10日申请、2009年6月30日授权、专利号为200820024167.1，授权公告号为CN201251383Y，实用新型名称：“联箱分流储热逆流式换热器”。2011年1月7日申请、2011年9月14日授权、授公告号为CN201974076U，实用新型名称：联相即热型逆流换热器。

原专利多为换热效果而设计，技术方案为冷包热储水或即热式两种，因周期性热膨胀冷缩力无法控制，且采用较薄不锈钢装饰管板材制作，外壳空腔大或小，其联箱结构未改变，联箱空腔比连通支管空腔大约2倍，且冷水加热膨胀力大于联箱角接焊缝焊接部承压能力，产品售后供暖一周期15～30天经热胀冷缩反应就出现联箱角接头焊缝撕裂纹漏水的设计缺陷。给用户带来不方便，使用成本高，售后服务维护成本高。

现有技术焊接方法，实践证明不适应用于较薄不锈钢管板制造“冷包热”储水或即热式暖气换热水器的焊接。

原专利技术结构缺陷，D字状或长方体不锈钢联箱结构、孔板在制作焊接过程中板边凸凹不直，把联箱C形板卡在孔板立边上，形成90度对角焊接。现有技术角接接头、角焊缝焊接很难形成单面焊双面成形焊道，该角焊缝是联箱结构中空腔最大、最长、耐压力最薄弱的焊接部位，也是抗压力最差的部位，况且在供热膨胀受力时C形板向外弯曲变形，孔板立边向外翻撕裂角接焊缝造成漏水。维修率高，并重复维修。即便原专利效果好，由于存有渗漏瑕疵将被淘汰。

发明内容

本发明目的是克服现有技术及专利产品漏水率较高的技术缺陷，提供一种结构简单、好焊接、承压好、不漏水、维护费用低的一种圆管连通并接捏边焊接承压式换热器及其制作工艺。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种圆管连通并接捏边焊接承压式换热器，包括: 两个联箱, 联箱上固定连接有暖气进口、暖气出口、自来水进水口和自来水出口；两个联箱之间固定连接有两个或两个以上的自来水连通管，自来水连通管通过联箱连通；自来水连通管内穿有暖气供热管，暖气供热管为连通的，暖气供热管的一端连接所述的暖气进口，暖气供热管的另一端连接所述的暖气出口；其特征是：每个联箱由两个圆弧板焊接而成联箱筒体，联箱筒体的两端口分别焊接有联箱封头堵板。

根据所述的圆管连通并接捏边焊接承压式换热器，其特征是：所述的圆弧板板边向外翻边，两个对应的圆弧板板边双边对齐捏边自熔焊接成圆管形联箱筒体；联箱封头堵板向外翻边镶嵌在圆管形联箱的两端口，双边对齐管壁面并接、捏边自溶焊接成联箱。

根据所述的圆管连通并接捏边焊接承压式换热器，其特征是：所述的圆弧板上冲有安装孔，安装孔向弧内拉伸出边；自来水连通管根据圆弧板拉伸孔径及拉伸高度，两端头端面R角切头，插入圆弧板拉伸的安装孔内，吻合一致并接、捏边自熔焊接连接。

根据所述的圆管连通并接捏边焊接承压式换热器，其特征是：所述的自来水连通管内插入暖气供热管，暖气供热管之间通过供热连通直管串联连接，供热连通直管位于联箱内；暖气供热管的一端头管壁单面冲有孔，另一个相应暖气供热管端头的管壁对应面冲有孔，两对应孔向内拉伸出边，供热连通直管两端头端面R角切头，供热连通直管插入暖气供热管端面拉伸孔内双边对齐吻合捏边自溶焊接连通。

根据所述的圆管连通并接捏边焊接承压式换热器，其特征是：在其中一个联箱内设置有一个或一个以上的分流板。

根据所述的圆管连通并接捏边焊接承压式换热器，其特征是：暖气供热管端口连接有供热管封头堵板，供热管封头堵板向外翻边，镶嵌在暖气供热管端口内，双边对齐并接捏边自熔焊接连接。

根据所述的圆管连通并接捏边焊接承压式换热器，其特征是：暖气供热管一端握成U形弯，另一端焊接供热连通直管进行连通。

根据所述的圆管连通并接捏边焊接承压式换热器，其特征是：对于卧式安装的换热器，暖气进口、暖气出口分别设置在一端联箱侧壁上下方位置，自来水进口、自来水出口分别设置在同一端部联箱封头堵板的上下位置；圆管联箱内可安装一个或以上分流板；对于立式安装的换热器，暖气进口、暖气出口分别设置在底端联箱外壁的左右位置，自来水进水口设在底端联箱的下部，自来水出口设在顶端联箱上端的对角上部。

根据所述的圆管连通并接捏边焊接承压式换热器，其特征是：所述的联箱壳体、圆弧板、封头堵板、自来水连通管、暖气供热管、供热连通直管、分流板为不锈钢材料，便于灌酸清洗水垢。

一种制作圆管连通并接捏边焊接承压式换热器的工艺，其特征是：联箱为4块圆弧板，将2块圆弧板在弧心冲孔向弧内拉伸2～2.5mm，圆弧板板边向外翻边1～1.5mm，自来水连通管根据圆弧板拉伸孔径及拉伸高度，两端头端面R角切头，插入圆弧板拉伸孔内，吻合一致并接、捏边自熔平焊法焊接；自来水连通管内插入暖气供热管，供热管两端面距端头5～10mm处单面冲孔，另端头对应面下方冲孔，两对应孔向内拉伸1.5～2mm；供热连通直管根据供热管拉伸孔径及拉伸高度两端头端面R角切头，供热连通直管插入供热管端面拉伸孔内双边对齐吻合一致，在供热管端口氩弧焊捏边自溶焊接连通；暖气供热管端口封头堵板向外翻边3～5mm，镶嵌在暖气供热管端口内双边对齐、吻合一致壁合为一、并接、捏边自熔平面焊法氩弧环缝焊接；把另2块圆弧板向外翻边1～1.5mm，与自来水连通管连通的圆弧板合并，板面接触板边双边对齐捏边自熔平面焊法焊接成圆管形联箱筒体，构成联箱连通结构；联箱封头堵板向外翻边1.5～2mm镶嵌在圆形联箱端口，双边对齐管壁面无间隙吻合一致并接、捏边自溶平面法焊接成整体结构。

本发明有益效果：发明人在十几年的生产实践中积累、总结、研发、创新，并不断进行技术改革，从热包冷（冷水管为细铜管）至冷包热（冷水管为大空腔），申请实用新型专利、发明专利三十多项，不锈钢制作焊接难度较大，技术工艺要求是非常高的，焊道要求金黄色，单靠人的焊接手法操作是解决不了两个流体通道承压漏水问题，必须解决现有技术缺陷，改变结构产生带来了新的技术效果。发明了不锈钢圆管连通并接、捏边焊承压暖气换热水器，该捏边焊接方法是对不锈钢制造“冷包热”换热器焊接漏水率降至最低点的重大突破，主要有以下特点：

圆管嵌入式直管连通管壁面接触捏边焊接与D字联箱连通相比省料、耐压两倍强、造型美观、捏边焊接焊缝更加降低不锈钢焊接的难度，捏边好焊接，其法不易漏水，降低维修成本，降低使用成本，方便用户，产品寿命长，提高企业效益。不锈钢耐酸碱、耐腐蚀且交换热水纯清、产生水垢能酸清洗，壳体体积缩小，减少了冷水储量热膨胀力降低渗漏率降低，热效率高，制造成本低。

新法捏边焊接所焊接接点全部采用氩弧焊新技术、新工艺焊接，管连通嵌入式并接、捏边自熔平面焊接法焊接，增强气体保护，和提高电弧的穿透能力，捏边焊接不产生气孔，大大减小热裂纹倾向，提高焊接接头的抗晶间腐蚀能力。另外，能很好的实现全位置焊接和单面焊双面成形新工艺。并接、捏边焊提高了焊接焊缝两倍的强度且焊速快、焊接变形小，焊缝美观，节省不锈钢焊丝能源，抗冲击力强，缓解了热膨胀撕拉力，彻底解决原专利联箱结构设计缺陷及焊接接头膨胀漏水问题。

圆管连通并接捏边焊承压换热器的优点：选材薄壁不锈钢，耐酸碱、耐腐蚀、耐用、交换热水纯清、壁薄不锈钢管板材便于冲孔、拉伸、嵌入式连通两壁接触，易折边易并接、捏边好施焊，节省不锈钢焊丝，焊缝美观，造价低，优于其它材料延年、产品实用行周期长，使用成本降低。

由结构的改变产生带来新的技术效果，暖气供热管连通所有焊缝、焊道因捏边焊接焊缝内壁不浸水。外壳、冷水通道所有焊缝焊道因捏边焊接焊缝内外壁面不浸水，减少水浸氧腐蚀焊道壁面和水流速度力磨擦焊道壁面，有效增加热交换体的抗衰老强度，减少产品焊接焊缝、疲劳寿命、无漏水寿命长，售后服务无成本，用户满意，企业收益。

本发明焊接焊缝并接、捏边焊好焊接，不漏水提升了产品质量，提高了企业经济效益，产品壳体缩小、占空间小、精致实用、增加供热管受热面，传热效率高、输出38°以上热水连续不断、轻质、造型美观，节约能源材料降低成本，不锈钢管壁光滑水垢不易吸附，缓解水垢吸附时间，且结垢能酸清洗。是本领域不锈钢管板材制造圆管连通并接捏边焊承压换热器的换代产品。

附图说明

图1为本发明卧式安装时的结构示意图。

图2为本发明中与暖气进口、暖气出口连接的圆弧板15的立体图。

图3为另一方向的立体图。

图4为图3中A-A剖视图。

图5为本发明中与自来水连通管4连接的圆弧板6的立体图。

图6为图5的主视图。

图7图5的B-B剖视图。

图8为图1中Ⅰ部分的放大图。

图9为图1中Ⅱ部分的放大图。

图10为图1的俯视图。

图11为两个圆弧板焊接连接成圆筒的示意图。

图12为暖气供热管一端握成U形弯，另一端焊接供热连通直管进行连通的结构示意图。

图13为本发明立式安装时的结构示意图。

图14为本发明暖气供热管一端握成U形弯、立式安装时的结构示意图。

附图中：1、暖气进口；2、自来水出口；3、联箱封头堵板；4、自来水连通管；5、暖气供热管；6、圆弧板；7、联箱封头堵板；8、供热管封头堵板；9、供热连通直管；10、圆弧板；11、联箱封头堵板；12、自来水进水口； 13、暖气出口； 14、分流板； 15、圆弧板；16、折边；17、安装孔；18、拉伸边；19、U形弯（握回弯）。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明：

本发明圆管连通并接捏边焊接承压式换热器，如图1、图2、图4、图5图7所示，包括: 两个联箱, 联箱上固定连接有暖气进口1、暖气出口13、自来水进水口12和自来水出口2；两个联箱之间固定连接有两个或两个以上的自来水连通管4，自来水连通管4通过联箱连通；自来水连通管4内穿有暖气供热管5，暖气供热管5为连通的，暖气供热管5的一端连接所述的暖气进口1，暖气供热管5的另一端连接所述的暖气出口13；其特征是：每个联箱由两个圆弧板焊接而成联箱筒体，联箱筒体的两端口分别焊接有联箱封头堵板。

所述的圆弧板板边向外翻边，两个对应的圆弧板板边双边对齐捏边自熔焊接成圆管形联箱筒体；联箱封头堵板3向外翻边镶嵌在圆管形联箱的两端口，双边对齐管壁面并接、捏边自溶焊接成联箱。

所述的圆管连通并接捏边焊接承压式换热器，其特征是：所述的圆弧板上冲有安装孔，安装孔向弧内拉伸出边；自来水连通管根据圆弧板拉伸孔径及拉伸高度，两端头端面R角切头，插入圆弧板拉伸的安装孔内，吻合一致并接、捏边自熔焊接连接。

所述的圆管连通并接捏边焊接承压式换热器，其特征是：所述的自来水连通管内插入暖气供热管5，暖气供热管5之间通过供热连通直管9串联连接，供热连通直管9位于联箱内；暖气供热管5的一端头管壁单面冲有孔，另一个相应暖气供热管5端头的管壁对应面冲有孔，两对应孔向内拉伸出边，供热连通直管9两端头端面R角切头，供热连通直管9插入暖气供热管端面拉伸孔内双边对齐吻合捏边自溶焊接连通。连通后整体是活动的。

所述的圆管连通并接捏边焊接承压式换热器，其特征是：在其中一个联箱内设置有一个或一个以上的分流板14，分流板为圆形，分流板拉伸3～5mm边。

所述的圆管连通并接捏边焊接承压式换热器，其特征是：暖气供热管5端口连接有供热管封头堵板8，供热管封头堵板8向外翻边，镶嵌在暖气供热管5端口内，双边对齐并接捏边自熔焊接连接。

所述的圆管连通并接捏边焊接承压式换热器，其特征是：暖气供热管5一端握成U形弯，另一端焊接供热连通直管进行连通。

所述的圆管连通并接捏边焊接承压式换热器，其特征是：对于卧式安装的换热器，暖气进口、暖气出口分别设置在一端联箱侧壁上下方位置，自来水进口、自来水出口分别设置在同一端部联箱封头堵板的上下位置；对于立式安装的换热器，暖气进口、暖气出口分别设置在底端联箱外壁的左右位置，自来水进水口设在底端联箱的下部，自来水出口设在顶端联箱上端的对角上部。

所述的圆管连通并接捏边焊接承压式换热器，其特征是：所述的联箱壳体、圆弧板、封头堵板、自来水连通管、暖气供热管、供热连通直管、分流板为不锈钢材料。

一种制作圆管连通并接捏边焊接承压式换热器的工艺，其特征是：联箱为4块圆弧板，将2块圆弧板在弧心冲孔向弧内拉伸2～2.5mm，圆弧板板边向外翻边1～1.5mm，自来水连通管根据圆弧板拉伸孔径及拉伸高度，两端头端面R角切头，插入圆弧板拉伸孔内，吻合一致并接、捏边自熔平焊法焊接；自来水连通管内插入暖气供热管，供热管两端面距端头5～10mm处单面冲孔，另端头对应面下方冲孔，两对应孔向内拉伸1.5～2mm；供热连通直管根据供热管拉伸孔径及拉伸高度两端头端面R角切头，供热连通直管插入供热管端面拉伸孔内双边对齐吻合一致，在供热管端口氩弧焊捏边自溶焊接连通；暖气供热管端口封头堵板向外翻边3～5mm，镶嵌在暖气供热管端口内双边对齐、吻合一致壁合为一、并接、捏边自熔平面焊法氩弧环缝焊接；把另2块圆弧板向外翻边1～1.5mm，与自来水连通管连通的圆弧板合并，板面接触板边双边对齐捏边自熔平面焊法焊接成圆管联箱筒体，构成联箱连通结构；联箱封头堵板向外翻边1.5～2mm镶嵌在圆形联箱端口，双边对齐管壁面无间隙吻合一致并接、捏边自溶平面法焊接成整体结构。

本发明更新传统的家用热水换热器知识结构，把D字或长方体联箱结构改革为圆管耐压结构。圆管连通采用管壁并接、捏边自熔平面法焊接，降低薄壁不锈钢管板材的焊接难度，双管壁接触捏边好焊接，强度大，焊速快，穿透力强，成形好，是解决D字或长方体联箱角焊接接头膨胀撕裂焊缝漏水问题的最优选的结构和焊接方法。

实施例

如图1、图5所示，本发明将原专利两个D字联箱更新为圆弧板4块，将2块圆弧板在弧心冲孔向弧内拉伸2～2.5mm，圆弧板板边向外翻边1～1.5mm，自来水连通管根据圆弧板拉伸孔径及拉伸高度，两端头端面R角切头，插入圆弧板拉伸孔内，吻合一致并接、捏边自熔平焊法焊接，自来水连通管内插入暖气供热管，供热管两端面距端头8mm处单面冲孔，另端头对应面下方冲孔，两对应孔向内拉伸1.5～2mm，供热连通直管根据供热管拉伸孔径及拉伸高度两端头端面R角切头，供热连通直管插入供热管端面拉伸孔内双边对齐吻合一致，在供热管端口氩弧焊捏边自溶焊接连通。

如图1、图9所示，暖气供热管端口封头堵板8向外翻边3～5mm，镶嵌在暖气供热管5端口内双边对齐、吻合一致壁合为一、并接、捏边自熔平面焊法氩弧环缝焊接。

如图12、图14，本发明中暖气供热管也可一端头握成U形弯(握回弯)另一端焊接供热连通直管进行连通，减少焊接接头，节省能源人工费用。暖气供热管连通一体经水压试验无渗漏为合格。

本发明的暖气供热管5整体活动设置在自来水连通管内，不锈钢管外壁光滑水垢很难吸附，延长减少水垢吸附，产生微量水垢灌酸能清洗。导热好，缓解热膨胀力，减少供热管系统漏水率。

如图1所示，本发明卧式安装圆管形联想内设置1个及1个以上分流板，如设置多个分流板可形成逆流，逐步提高冷水温度梯度，延长了交换时间，在分流板处改变流动层，产生搅动更充分吸收热量提高热效率。分流板为圆形，圆形分流板拉伸3～5mm边便于安装，圆形分流板在圆弧板可内外壁点焊接固定，圆形分流板将冷水通道分隔成独立循环通道。

暖气进口、暖气出口、在圆管形联箱一端侧壁上下方设置，自来水进口、自来水出口在同一端部端盖上下设置。

如图1、图2所示，与暖气进口、暖气出口连接的圆弧板15的安装孔向外拉伸出边。

如图13、图14所示，本发明立式安装圆管形联箱内可不设置分流板，省工省料，采取调整自来水进水口、自来水出口丝头方向位置的办法解决立式安装，自来水进水口设在底端联箱的下部，自来水出口设在顶端联箱上端的对角上部，根据热膨胀水温梯度流动层水压力推动热水上升循环。

本发明把另外2块圆弧板边向外翻边1～1.5mm，与自来水连通管连通的圆弧板合并，板面接触板边双边对齐捏边自熔平面焊法焊接成圆管联箱筒体，构成圆管形联箱筒体连通结构。圆形的联箱封头堵板向外翻边1.5～2mm镶嵌在圆形的联箱端口，双边对齐管壁面无间隙吻合一致并接、捏边自溶平面法焊接成整体结构。

上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和保护范围进行限定，在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域中普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种圆管连通并接捏边焊接承压式换热器，包括: 两个联箱, 联箱上固定连接有暖气进口（1）、暖气出口（13）、自来水进口（12）和自来水出口（2）；两个联箱之间固定连接有两个或两个以上的自来水连通管（4），自来水连通管（4）通过联箱连通；自来水连通管（4）内穿有暖气供热管（5），暖气供热管（5）为连通的，暖气供热管（5）的一端连接所述的暖气进口（1），暖气供热管（5）的另一端连接所述的暖气出口（13）；其特征是：每个联箱由两个圆弧板焊接而成联箱筒体，联箱筒体的两端口分别焊接有联箱封头堵板；所述的圆弧板上冲有安装孔，安装孔向弧内拉伸出边；自来水连通管根据圆弧板拉伸孔径及拉伸高度，两端头端面R角切头，插入圆弧板拉伸的安装孔内，吻合一致并接、捏边自熔焊接连接；所述的圆弧板板边向外翻边，两个对应的圆弧板板边双边对齐捏边自熔焊接成圆管形联箱筒体；联箱封头堵板（3）向外翻边镶嵌在圆管形联箱的两端口，双边对齐管壁面并接、捏边自熔焊接成联箱。

2.根据权利要求1所述的圆管连通并接捏边焊接承压式换热器，其特征是：所述的自来水连通管内插入暖气供热管（5），暖气供热管（5）之间通过供热连通直管（9）串联连接，供热连通直管（9）位于联箱内；暖气供热管（5）的一端头管壁单面冲有孔，另一个相应暖气供热管（5）端头的管壁对应面冲有孔，两对应孔向内拉伸出边，供热连通直管（9）两端头端面R角切头，供热连通直管（9）插入暖气供热管端面拉伸孔内双边对齐吻合捏边自熔焊接连通；所述的暖气供热管（5）端口连接有供热管封头堵板（8），供热管封头堵板（8）向外翻边，镶嵌在暖气供热管（5）端口内，双边对齐并接捏边自熔焊接连接。

3.根据权利要求1或2所述的圆管连通并接捏边焊接承压式换热器，其特征是：暖气供热管（5）一端握成U形弯，另一端焊接供热连通直管进行连通。

4.根据权利要求1或2所述的圆管连通并接捏边焊接承压式换热器，其特征是：对于卧式安装的换热器，暖气进口、暖气出口分别设置在同一端部联箱侧壁的上下方位置，自来水进口、自来水出口分别设置在同一端部联箱封头堵板的上下位置；对于立式安装的换热器，暖气进口、暖气出口分别设置在底端联箱外壁的左右位置，自来水进口设在底端联箱的下部，自来水出口设在顶端联箱上端的对角上部。

5.根据权利要求1或3所述的圆管连通并接捏边焊接承压式换热器，其特征是：所述的联箱筒体、封头堵板、自来水连通管、暖气供热管为不锈钢材料制成。

6.一种制作权利要求2所述圆管连通并接捏边焊接承压式换热器的工艺，其特征是：联箱为4块圆弧板，将2块圆弧板在弧心冲孔向弧内拉伸2～2.5mm，圆弧板板边向外翻边1～1.5mm，自来水连通管根据圆弧板拉伸孔径及拉伸高度，两端头端面R角切头，插入圆弧板拉伸孔内，吻合一致并接、捏边自熔平焊法焊接；供热管两端距端头5～10mm处管壁上单面冲孔，其中一端在管壁上方冲孔，另一端在管壁下方冲孔，两对应孔向内拉伸1.5～2mm；供热连通直管根据供热管拉伸孔径及拉伸高度两端头端面R角切头，供热连通直管插入供热管端面拉伸孔内双边对齐吻合一致，在供热管端口氩弧焊捏边自熔焊接连通；暖气供热管端口封头堵板向外翻边3～5mm，镶嵌在暖气供热管端口内双边对齐、吻合一致壁合为一、并接、捏边自熔平面焊法氩弧环缝焊接；把另2块圆弧板向外翻边1～1.5mm，与自来水连通管连通的圆弧板合并，板面接触板边双边对齐捏边自熔平面焊法焊接成圆管联箱筒体，构成联箱连通结构；与暖气进口、暖气出口连接的圆弧板的安装孔向外拉伸出边；联箱封头堵板向外翻边1.5～2mm镶嵌在圆形联箱端口，双边对齐管壁面无间隙吻合一致并接、捏边自熔平面法焊接成整体结构。