CN103203608A - 一种提高管壳式换热器钎焊接头质量的方法 - Google Patents

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李军
杨永强
刘凤美
郭春富
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Abstract

一种提高管壳式换热器钎焊接头质量的方法，首先制造带有管孔的管板；然后在管板靠近上表面的一侧加工出与管孔位于同一轴线的沉孔。然后对管板的表面进行电镀铜；然后将散热管经管孔装配到管板上并在沉孔位置刷涂适量的钎剂；然后将钎料环放入沉孔中；最后将散热管与管板间的待钎焊部位水平置于扁平式感应线圈下进行高频感应加热，待钎料环完全熔化后立即停止加热，即完成钎接过程。通过该方法，成功地将高频感应加热方法应用到了管壳式换热器的钎焊制造中，大大地缩短了钎焊时间，提高了生产效率，同时沉孔可以将熔融液态钎料拘束在散热管的周围，防止其向四周铺展，从而增加了钎焊接头的密封可靠性，极大地提高了管壳式换热器的服役寿命。

Description

一种提高管壳式换热器钎焊接头质量的方法
技术领域
本发明涉及一种能够提高管壳式换热器钎焊接头质量的方法，特别是涉及一种适用于提高汽车发动机机油冷却用管壳式换热器钎焊接头质量的方法。
背景技术
用于汽车发动机机油冷却的管壳式换热器的主要部件包括有散热管、管板、壳体、水室组件和折流板等，其中散热管通常选用导热性能优异的T2紫铜管，而管板则由低碳钢板冲压而成，二者的连接方法为钎焊。为提高钎焊质量，管板表面焊前要电镀一定厚度的铜。目前国内企业基本采用多钎炬火焰加热方法钎焊该换热器的管板接头，基于电动旋转台和往复运动机构的多钎炬火焰钎焊系统极大地改善了手工火焰钎焊时生产效率低，加热不均的问题，但钎焊时间长的缺点仍很显著，这会导致低碳钢表面的镀铜层向钎缝中过度溶解，钎焊质量无法保证。而采用高频感应加热方法钎焊能较大程度地缩短钎焊时间，但是采用该方法钎焊管板接头时，由于低碳钢板的升温速度比铜管快得多，当钎料温度超过固相线后，熔融的液态钎料趋于在温度较高的低碳钢管板的表面漫流，填缝性能很差，这是目前高频感应钎焊方法在汽车发动机机油冷却用管壳式换热器产品上难以得到应用的原因。
发明内容
本发明的目的在于针对上述存在问题和不足，提供一种成功地将高频感应加热方法应用到了汽车发动机机油冷却用管壳式换热器的钎焊制造中而显著地提高了管壳式换热器钎焊接头质量的方法。
本发明的技术方案是这样实现的：
本发明所述的提高管壳式换热器钎焊接头质量的方法，其特点是包括如下步骤：
A、将低碳钢板冲压制成所需形状的带有管孔的管板.
B、在管板靠近上表面的一侧加工出与管孔位于同一轴线上的沉孔.
C、对管板的表面进行电镀铜，直至管孔位置的镀铜层厚度达到所要求的厚度为止.
D、将散热管经管孔装配到管板上并完成胀管后，在沉孔位置刷涂适量的钎剂.
E、将至少一个钎料环放入沉孔中.
F、将散热管与管板间的待钎焊部位水平置于扁平式感应线圈下，开通电源，进行高频感应加热，观察到钎料环完全熔化后立即停止加热，即完成管壳式换热器钎焊接头的钎接过程。
其中，上述沉孔的直径D =d1+（0.1 mm ~0.4mm），d1为钎料环的外直径。
上述沉孔的深度H=（0.5~0.7）* d，d为钎料环的钎料丝直径。
上述镀铜层厚度为20μm~30μm。
本发明由于采用了在管板的管孔上部加工出用于放置钎料环的沉孔来实现管板与散热管的钎接，通过沉孔成功地将高频感应加热方法应用到了汽车发动机机油冷却用管壳式换热器的钎焊制造中，大大地缩短了钎焊时间，提高了产品的生产效率，同时沉孔可以将熔融液态钎料拘束在散热管的周围，防止其向四周铺展，从而增加了钎焊接头的密封可靠性，有效地克服了利用高频感应加热时熔融液态钎料填缝能力差的缺点，保证了每个管板接头都能够形成良好的钎焊接头，极大地提高了汽车发动机机油冷却用管壳式换热器的服役寿命。
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
附图说明
图1为本发明所述管板的顶面结构示意图。
图2为图1在A-A处的局部剖面放大结构示意图。
图3为图2中装配好散热管以及放入钎料环后的结构示意图。
图4为本发明所述钎料环的平面结构示意图。
其中，1为管板、2为散热管、3为钎料环、4为管孔、5为沉孔。
具体实施方式
如图1-图4所示，本发明所述的管壳式换热器，包括管板1和散热管2，所述管板1上设置有管孔4，且所述管板1靠近上表面的一侧加工有与管孔4位于同一轴线上的用于放置钎料环3的沉孔5，所述散热管2通过管孔4紧密地穿置在管板1上并通过沉孔5内熔化再结晶的钎料环3与管板1固定连接为一体。
本发明所述的提高管壳式换热器钎焊接头质量的方法，包括如下步骤：
首先，将低碳钢板冲压制成所需形状的带有管孔的管板；
然后，在管板靠近上表面的一侧加工出与管孔位于同一轴线上的沉孔。其中，沉孔的直径D =d1+（0.1 mm ~0.4mm），d1为钎料环的外直径。沉孔的深度H=（0.5~0.7）* d，d为钎料环的钎料丝直径。
然后，对管板的表面进行电镀铜，并确保管孔位置的镀铜层厚度在20μm~30μm之间。
然后，将散热管经管孔装配到管板上并完成胀管后，在沉孔位置刷涂适量的钎剂。
然后，将至少一个钎料环放入沉孔中，如果管板较厚，通常是叠放两个钎料环。
最后，将散热管与管板间的待钎焊部位水平置于扁平式感应线圈下，开通电源，进行高频感应加热，观察到钎料环完全熔化后立即停止加热，即完成管壳式换热器钎焊接头的钎接过程。
本发明是通过实施例来描述的，但并不对本发明构成限制，参照本发明的描述，所公开的实施例的其他变化，如对于本领域的专业人士是容易想到的，这样的变化应该属于本发明权利要求限定的范围之内。

Claims (4)

1.一种提高管壳式换热器钎焊接头质量的方法，其特征在于包括如下步骤：
A、将低碳钢板冲压制成所需形状的带有管孔的管板.
B、在管板靠近上表面的一侧加工出与管孔位于同一轴线上的沉孔.
C、对管板的表面进行电镀铜，直至管孔位置的镀铜层厚度达到所要求的厚度为止.
D、将散热管经管孔装配到管板上并完成胀管后，在沉孔位置刷涂适量的钎剂.
E、将至少一个钎料环放入沉孔中.
F、将散热管与管板间的待钎焊部位水平置于扁平式感应线圈下，开通电源，进行高频感应加热，观察到钎料环完全熔化后立即停止加热，即完成管壳式换热器钎焊接头的钎接过程。
2.根据权利要求1所述提高管壳式换热器钎焊接头质量的方法，其特征在于上述沉孔的直径D =d1+（0.1 mm ~0.4mm），d1为钎料环的外直径。
3.根据权利要求1所述提高管壳式换热器钎焊接头质量的方法，其特征在于上述沉孔的深度H=（0.5~0.7）* d，d为钎料环的钎料丝直径。
4.根据权利要求1所述提高管壳式换热器钎焊接头质量的方法，其特征在于上述镀铜层厚度为20μm~30μm。
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