CN103658902B - 一种无翅片热交换器的加工工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无翅片热交换器的加工工艺，无翅片交换器包括管体及扁管，无翅片热交换器的加工工艺包括如下步骤：（1）在管体的圆周上加工插孔；（2）将扁管的两端分别插入到位于两端管体的对应插孔内；（3）在扁管之间设置焊接定位工装；所述的焊接定位工装包括空心管，在空心管的管壁上开有卡槽，扁管卡置在卡槽内；（4）在管体和扁管上位于管体和扁管的连接处涂焊膏；（5）在扁管的两侧设置与管体圆周壁相贴的加强焊条；（6）在管体和扁管上位于管体和扁管的连接处涂钎剂，钎剂的质量浓度为30%-40%；（7）连同焊接定位工装将管体和扁管放入到钎焊炉内进行钎焊。利用本发明的工艺能实现对无翅片热交换器进行较好质量的焊接。

Description

一种无翅片热交换器的加工工艺
技术领域
本发明涉及无翅片热交换器的加工工艺。
背景技术
为了实现热量的交换，热交换器在各行各业都有应用。有种热交换器主要包括管体及设在两管体之间的扁管，在扁管之间设有翅片，在其中一管体上设有进管和出管，上述结构的热交换器，由于设置了翅片，因此，扁管的排布均匀，在钎焊过程中不容易产生应力，焊缝的强度高，不会影响焊缝的外观，而且翅片能起到支承扁管的作用，使得热交换器的强度高，另外，翅片能大大增加热交换面积，因此，热交换的效率高。但设置了翅片后，该热交换器的体积大，因此，在空间小的地方不适用。
为了减小热交换器的体积，已经出现了将翅片去掉的热交换器，如在申请号为201320045331.8授权公告日为2013年6月26日的专利文献中公开了一种隔筋对顶式无翅片换热器芯体，采用上述结构能够减小换热器的体积，能广泛应用于电子、通讯等热交换器中。但由于扁管之间没有了翅片，无法对扁管进行支承，而且扁管之间的间距非常的小，在钎焊过程中，受热胀冷缩的影响，扁管会产生变形，扁管与管体之间的连接处容易产生应力，从而非常容易造成成型后的热交换器中的扁管排布不均匀，焊接处的强度低，焊缝不美观，这也是无翅片热交换器难以得到广泛应用的关键。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种无翅片热交换器的加工工艺。
解决上述技术问题的技术方案是：一种无翅片热交换器的加工工艺，无翅片交换器包括管体及设在两管体之间的扁管，相邻扁管之间的间隙为2-3mm；无翅片热交换器的加工工艺包括如下步骤：
（1）在管体的圆周上加工供扁管插置的插孔，相邻插孔之间的距离为2-3mm；
（2）将扁管的两端分别插入到位于两端管体的对应插孔内；
（3）在扁管之间设置焊接定位工装；所述的焊接定位工装包括空心管，在空心管的管壁上开有卡槽，扁管卡置在卡槽内；
（4）在管体和扁管上位于管体和扁管的连接处涂焊膏；
（5）在扁管的两侧设置与管体圆周壁相贴的加强焊条；
（6）在管体和扁管上位于管体和扁管的连接处涂钎剂，钎剂的质量浓度为30%-40%；
（7）连同焊接定位工装将管体和扁管放入到钎焊炉内进行钎焊。
进一步的，管体包括型号为3003的Al-Mn系合金及型号为4545的铝复合材料，型号为4545的铝复合材料设在型号为3003的Al-Mn系合金外壁上，其中，型号为4545的铝复合材料占管体总质量的8%-10%。
进一步的，加强焊条为U形，加强焊条的一侧边为与管体圆周面配合的圆弧面，加强焊条卡置在扁管上。
进一步的，加强焊条采用型号为4047的铝焊条。
本发明的有益效果是：由于在扁管上卡置有与管体接触的焊条，这样，在扁管与管体的连接处焊条对扁管具有定位作用，同时，在钎焊过程中，能使焊缝更加的牢固。钎焊是利用液态钎料填满钎焊金属结合面的间隙面形成牢固接头的焊接方法，其工艺过程必须具备两个基本条件：（1）液态钎料能润湿钎焊金属并能致密的填满全部间隙，（2）液态钎料与钎焊金属进行必要的物理、化学反应达到良好的金属间结合；而在钎焊时，液态钎料是靠毛细作用在钎缝件流动的，这种液态钎料对母材金属的浸润和附着的能力称之为润湿性，液态钎料对钎焊金属的润湿性越好，则毛细作用越强，影响润湿性的因素主要有焊接本身及钎料。而通过在进入钎焊炉之前向管体和扁管上涂覆钎剂，该钎剂能较好的破坏掉焊件的氧化膜，这样，能提高润湿性能，而且液态钎料与钎焊金属之间的物理、化学反应更加的充分，因此，能提高焊缝的牢固性；其中，而对氧化膜破坏是否适中，则与钎剂的质量浓度关系最为密切。在钎焊过程中，由于采用了焊接定位工装，该焊接定位工装对扁管具有定位作用，可防止扁管在钎焊过程中发生移位及因热胀冷缩的原因而变形、拉伸，因此，可使扁管的排布均匀，在焊接处不会产生应力，不易于影响焊接，焊缝的牢固性高，焊缝的外观好；另外，由于采用空心的焊接定位工装，因此，能使扁管各处的受热均匀。除此之外，型号为4545的铝复合材料占整个管体的质量比也非常的重要，如果型号为4545的铝复合材料过少，则管体和扁管之间的焊接强度低，焊接达不到要求，如果型号为4545的铝复合材料太多，则管体本身的性能受到影响，而且成本也高。将加强焊条设置成U型，便于放置、定位加强焊条。
附图说明
图1为无翅片热交换器的结构示意图。
图2为无翅片热交换器的正面示意图。
图3为图2中A的放大图。
图4为焊接定位工装的立体图。
图5为焊接定位工装的主视图。
图6为焊接定位工装的左视图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步详细说明。
如图1至图3所示，无翅片交换器包括管体1及设在两管体1之间的扁管2，相邻扁管之间的间隙为2-3mm，在其中一管体上连接有座体3，座体3上连接有与管体相通的进管4和出管5。其中，管体包括型号为3003的Al-Mn系合金及型号为4545的铝复合材料，型号为4545的铝复合材料设在型号为3003的Al-Mn系合金外壁上，其中，型号为4545的铝复合材料占管体总质量的8%-10%，优选9%，通过控制型号为4545的铝复合材料的合适比例，不仅能提高管体母材与扁管之间的焊接强度，还能节省成本。
如图4至图6所示，焊接定位工装包括空心管6，在空心管6的管壁上开有卡槽7；
第一实施方式
无翅片热交换器的加工工艺包括如下步骤：
（1）在管体1的圆周上加工供扁管插置的插孔，相邻插孔之间的距离为2mm；
（2）将扁管2的两端分别插入到位于两端管体的对应插孔内；
（3）在扁管之间设置焊接定位工装；并使扁管卡置到卡槽7内，在由多根扁管组成的一组扁管组中，根据扁管的长度设置不同数量的焊接定位工装；
（4）在管体1和扁管2上位于管体和扁管的连接处涂焊膏；
（5）在扁管2的两侧设置与管体圆周壁相贴的加强焊条；加强焊条为U形，加强焊条的一侧边为与管体圆周面配合的圆弧面，加强焊条卡置在扁管2上，采用U形加强焊条，便于放置、定位加强焊条，加强焊条采用型号为4047的铝焊条；
（6）在管体1和扁管2上位于管体和扁管的连接处涂钎剂，钎剂的质量浓度为30%；
（7）连同焊接定位工装将管体和扁管放入到钎焊炉内进行钎焊；
第二实施方式
无翅片热交换器的加工工艺包括如下步骤：
（1）在管体1的圆周上加工供扁管插置的插孔，相邻插孔之间的距离为3mm；
（2）将扁管2的两端分别插入到位于两端管体的对应插孔内；
（3）在扁管之间设置焊接定位工装；并使扁管卡置到卡槽7内，在由多根扁管组成的一组扁管组中，根据扁管的长度设置不同数量的焊接定位工装；
（4）在管体1和扁管2上位于管体和扁管的连接处涂焊膏；
（5）在扁管2的两侧设置与管体圆周壁相贴的加强焊条；加强焊条为U形，加强焊条的一侧边为与管体圆周面配合的圆弧面，加强焊条卡置在扁管2上，采用U形加强焊条，便于放置、定位加强焊条，加强焊条采用型号为4047的铝焊条；
（6）在管体1和扁管2上位于管体和扁管的连接处涂钎剂，钎剂的质量浓度为40%；
（7）连同焊接定位工装将管体和扁管放入到钎焊炉内进行钎焊。
在本发明中，由于在扁管上卡置有与管体接触的焊条，这样，在扁管与管体的连接处焊条对扁管具有定位作用，同时，在钎焊过程中，能使焊缝更加的牢固。钎焊是利用液态钎料填满钎焊金属结合面的间隙面形成牢固接头的焊接方法，其工艺过程必须具备两个基本条件：（1）液态钎料能润湿钎焊金属并能致密的填满全部间隙，（2）液态钎料与钎焊金属进行必要的物理、化学反应达到良好的金属间结合；而在钎焊时，液态钎料是靠毛细作用在钎缝件流动的，这种液态钎料对母材金属的浸润和附着的能力称之为润湿性，液态钎料对钎焊金属的润湿性越好，则毛细作用越强，影响润湿性的因素主要有焊接本身及钎料。而通过在进入钎焊炉之前向管体和扁管上涂覆钎剂，该钎剂能较好的破坏掉焊件的氧化膜，这样，能提高润湿性能，而且液态钎料与钎焊金属之间的物理、化学反应更加的充分，因此，能提高焊缝的牢固性；其中，而对氧化膜破坏是否适中，则与钎剂的质量浓度关系最为密切。在钎焊过程中，由于采用了焊接定位工装，该焊接定位工装对扁管具有定位作用，可防止扁管在钎焊过程中发生移位及因热胀冷缩的原因而变形、拉伸，因此，可使扁管的排布均匀，在焊接处不会产生应力，不易于影响焊接，焊缝的牢固性高，焊缝的外观好；另外，由于采用空心的焊接定位工装，因此，能使扁管各处的受热均匀。

Claims (4)

1.一种无翅片热交换器的加工工艺，无翅片热交换器包括管体及设在两管体之间的扁管，相邻扁管之间的间隙为2-3mm；其特征在于：无翅片热交换器的加工工艺包括如下步骤：
（1）在管体的圆周上加工供扁管插置的插孔，相邻插孔之间的距离为2-3mm；
（2）将扁管的两端分别插入到位于两端管体的对应插孔内；
（3）在扁管之间设置焊接定位工装；所述的焊接定位工装包括空心管，在空心管的管壁上开有卡槽，扁管卡置在卡槽内；
（4）在管体和扁管上位于管体和扁管的连接处涂焊膏；
（5）在扁管的两侧设置与管体圆周壁相贴的加强焊条；
（6）在管体和扁管上位于管体和扁管的连接处涂钎剂，钎剂的质量浓度为30%-40%；
（7）连同焊接定位工装将管体和扁管放入到钎焊炉内进行钎焊。
2.根据权利要求1所述的无翅片热交换器的加工工艺，其特征在于：管体包括型号为3003的Al-Mn系合金及型号为4545的铝复合材料，型号为4545的铝复合材料设在型号为3003的Al-Mn系合金外壁上，其中，型号为4545的铝复合材料占管体总质量的8%-10%。
3.根据权利要求1所述的无翅片热交换器的加工工艺，其特征在于：加强焊条为U形，加强焊条的一侧边为与管体圆周面配合的圆弧面，加强焊条卡置在扁管上。
4.根据权利要求1所述的无翅片热交换器的加工工艺，其特征在于：加强焊条采用型号为4047的铝焊条。
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