CN103596310B - 变截面环形叉口式感应线圈及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及变截面环形叉口式感应线圈及其制作方法，该感应线圈为由电路及水路接管、非封闭环形管以及同质连接管构成的连通管道钎焊而成，电路及水路接管有两段，非封闭环形管有三段，其中一段为概呈半圆弧状结构，另外两段为短圆弧状结构，两段短圆弧状结构的非封闭环形管的一端分别与两段电路及水路接管连通，同质连接管有两段，分别连接两段短圆弧状结构的非封闭环形管的另一端及概呈半圆弧状结构非封闭环形管的端部，连通非封闭环形管。与现有技术相比，本发明通过减小同质连接管的截面积，可增加此处的电流密度，从而增加该区域作用的焦耳热，改善整个环向区域温度均匀性的目的，能显著提高空调管路感应钎焊的生产效率。

Description

变截面环形叉口式感应线圈及其制作方法

技术领域

本发明涉及一种管/管接头感应钎焊线圈，属于制冷行业管路焊接领域，尤其是涉及一种变截面环形叉口式感应线圈及其制作方法。

背景技术

空调蒸发器管路的焊接碰到的首要问题是钎焊工艺问题。传统的管路钎焊以火焰钎焊为主，均温区波动大，产品一次性合格率较低。此外，采用火焰钎焊，需要很高的操作技能，加热时间也较长，会导致钎剂失效而影响铺展。同时，钎料过烧也会影响接头密封性和力学性能。采用感应钎焊技术，焊接效率可大大提高。但是，大多数管路接头并不能直接套入环形线圈中心，需线圈从侧面插入管接头。线圈在环向的不完整性，造成钎焊区域温度梯度过大，从而只能采取小功率长时间的加热，确保钎焊的顺利实施。

申请号为200910083615.4的中国专利公开了一种金属锥形管无模拉拔成形工艺，可用于不锈钢、碳钢、合金钢、铝合金、铜合金、钛合金等锥形管的成型，通过控制坯料拉拔速度、进料速度以及感应加热温度、冷热源距离等参数来实现金属锥形管的成型，解决了常规方法生产锥形管存在工艺复杂、工序多、材料损耗大的缺点，但是，该方法无法生产得到变截面的感应线圈，制作得到的产品结构单一，因此适用范围较窄。本发明设计了一种变截面环形叉式线圈，大大缩短了钎焊时间。实施案例证明，该工艺可行。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种快速均匀的感应钎焊工艺解决方案，应用该变截面环形叉式线圈，可以解决感应钎焊形状复杂或大长度管接头的问题，采用本发明可以实现钎焊区域温差小于40℃。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

变截面环形叉口式感应线圈，为由电路及水路接管、非封闭环形管以及同质连接管构成的连通管道，

所述的电路及水路接管有两段，所述的非封闭环形管有三段，其中一段为概呈半圆弧状结构，另外两段为短圆弧状结构，两段短圆弧状结构的非封闭环形管的一端分别与两段电路及水路接管连通，所述的同质连接管有两段，分别连接两段短圆弧状结构的非封闭环形管的另一端及概呈半圆弧状结构非封闭环形管的端部，连通非封闭环形管。

所述的同质连接管的外径与非封闭环形管的外径相同，内径大于非封闭环形管的内径。

所述的同质连接管与非封闭环形管焊接连接形成通路。

所述的非封闭环形管为铜质管材。

所述的同质连接管的长度由被焊工件的宽度搭接确定。

三段非封闭环形管的曲率半径相等由被焊工件的外径决定。

变截面环形叉口式感应线圈的制作方法，采用以下步骤：

(1)根据被焊工件的外径和被焊材质设计非封闭环形铜管的曲率半径；

(2)根据被焊工件搭接宽度设计同质连接管长度；

(3)根据外形尺寸设计得到电路及水路接管、非封闭环形管以及同质连接管的模具；

(4)利用非封闭环形管的模具在600℃温度下弯曲制作得到非封闭环形铜管，成型后水冷；

(5)钎焊连接电路及水路接管、非封闭环形管以及同质连接管获得变截面叉式感应线圈。

钎焊过程中将电路及水路接管插入到非封闭环形管线圈中，电路及水路接管的中心位于非封闭环形管线圈的轴线位置。

电路及水路接管的中心与非封闭环形管线圈轴线位置的偏差为±1mm。

与现有技术相比，本发明提出了变截面的叉式感应线圈，能确保小尺寸对接管接头钎焊区域的温度均匀性，采用分段式模具制作感应线圈，其制造过程比较方便，对于制冷行业的小尺寸管路结构，具有广泛的适应性。

附图说明

图1为本发明的零件结构示意图；

图2为本发明的主视结构示意图；

图3为本发明的侧视结构示意图；

图4为本发明的俯视结构示意图。

图中，1为非封闭环形管、2为非封闭环形管，3为电路及水路接管、4为同质连接管。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例1

变截面环形叉口式感应线圈，其结构如图2-4所示，各零件结构如图1所示，主要由电路及水路接管3、非封闭环形管1、非封闭环形管2以及同质连接管4构成。电路及水路接管3有两段，非封闭环形管1为大致呈半圆弧状结构，非封闭环形管2有两段，为曲率半径与非封闭环形管1相同的短圆弧状结构，两段非封闭环形管2的一端分别与电路及水路接管3连通，同质连接管4有两段，分别连接非封闭环形管2的另一端以及非封闭环形管1的端部，完成整个连通。

其中，非封闭环形管1、非封闭环形管2与电路及水路接管3的内外径一致，钎焊形成通路。同质连接管4的外径与非封闭环形管1、非封闭环形管2的外径相同，内径大于非封闭环形管1、非封闭环形管2的内径，同质连接管4与非封闭环形管1、非封闭环形管2钎焊连接形成通路。同质连接管4的长度由被焊工件的搭接宽度确定。非封闭环形管1、非封闭环形管2的曲率半径一致，并由被焊工件的外径决定。

在本实施例中，被搭接的是铝合金管，外径Ф12mm，壁厚2mm，搭接宽度8mm，搭接部分扩管后外径Ф18mm。采用壁厚1.0mm，外径r＝2.5mm的紫铜管制备线圈。将一定长度的紫铜管在600℃置于成型模具中，弯曲成图1所示的几个部分，采用钎焊工艺进行钎焊连接，制备了图2-4所示外形的等截面环形叉口式感应线圈。其中，非封闭环形线圈外径Ф41mm，线圈间距6mm。感应电源实施功率20kW，频率23kHz。完成钎焊过程约40s，钎焊接头无泄漏。

实施例2：

被搭接的铝合金管，外径Ф12mm，壁厚2mm，搭接宽度8mm，搭接部分扩管后外径Ф18mm。采用壁厚1.0mm，外径r＝2.5mm的紫铜管，在600℃置于成型模具中，制备了图1所示的1、2和3部分；采用壁厚0.4mm，外径r＝2.5mm的紫铜管，制备图1所示的4部分。采用钎焊工艺进行连接得到如图2-4所示外形的变截面环形叉口式感应线圈。其中，非封闭环形线圈外径Ф41mm，线圈间距6mm。感应电源实施功率20kW，频率23kHz。完成钎焊过程约24s，钎焊接头无泄漏。

感应钎焊用于空调制冷器管路焊接存在以下问题：

1、常规的封闭式环形线圈，管路接头无法至线圈中心，因此，需要采用叉形线圈；

2、采用叉形线圈，线圈开口端无法对工件直接进行感应加热，造成钎焊接头环向温度产生很大的温差，从而引起焊料未填满等问题。

本发明是为了解决上述问题而提出的，提供了一种快速均匀的感应钎焊工艺解决方案。应用该变截面环形叉式线圈，可以解决感应钎焊形状复杂或大长度管接头的问题。采用本发明可以实现钎焊区域温差小于40℃。

Claims (8)

1.变截面环形叉口式感应线圈，其特征在于，该感应线圈为由电路及水路接管、非封闭环形管以及同质连接管构成的连通管道，

所述的电路及水路接管有两段，

所述的非封闭环形管有三段，其中一段为大于半圆弧状结构，另外两段为短圆弧状结构，两段短圆弧状结构的非封闭环形管的一端分别与两段电路及水路接管连通，

所述的同质连接管有两段，分别连接两段短圆弧状结构的非封闭环形管的另一端及大于半圆弧状结构非封闭环形管的端部，连通非封闭环形管；

所述的同质连接管的外径与非封闭环形管的外径相同，内径大于非封闭环形管的内径。

2.根据权利要求1所述的一种变截面环形叉口式感应线圈，其特征在于，所述的同质连接管与非封闭环形管钎焊连接形成通路。

3.根据权利要求1所述的一种变截面环形叉口式感应线圈，其特征在于，所述的非封闭环形管为铜质管材。

4.根据权利要求1所述的一种变截面环形叉口式感应线圈，其特征在于，所述的同质连接管的长度由被焊工件的搭接宽度确定。

5.根据权利要求1所述的一种变截面环形叉口式感应线圈，其特征在于，三段非封闭环形管的曲率半径相等并根据被焊工件的外径决定。

6.如权利要求1-5所述的变截面环形叉口式感应线圈的制作方法，其特征在于，该方法采用以下步骤：

(1)根据被焊工件的外径和被焊材质设计非封闭环形管的曲率半径；

(2)根据被焊工件搭接宽度设计同质连接管长度；

(3)根据外形尺寸设计得到电路及水路接管、非封闭环形管以及同质连接管的模具；

(4)利用非封闭环形管的模具在600℃温度下弯曲制作得到非封闭环形管，成型后水冷；

(5)钎焊连接电路及水路接管、非封闭环形管以及同质连接管获得变截面叉式感应线圈。

7.根据权利要求6所述的一种变截面环形叉口式感应线圈的制作方法，其特征在于，钎焊过程中将电路及水路接管插入到非封闭环形管线圈中，电路及水路接管的中心位于非封闭环形管线圈的轴线位置。

8.根据权利要求7所述的一种变截面环形叉口式感应线圈的制作方法，其特征在于，电路及水路接管的中心与非封闭环形管线圈轴线位置的偏差为±1mm。