CN109759806A - 一种高强度的板翅式换热器的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高强度的板翅式换热器的制造方法，属于板翅式换热器加工技术领域，其包括如下步骤：S1、开料：将铝板加工成翅板，将铝板切割成所需要的尺寸，然后将铝板放置于冲压机下冲压出波浪形的翅板；S2、清洗：对翅板进行酸性冲洗，除去翅板表面的油污和氧化皮；S3、烘干：将翅板上的水烘干，先用空气枪吹干翅板表面的水，再将翅板通入到链式烘干炉中；S4、组装：将翅板和钎料组装在一起；S5、钎焊：将组装好的翅板和钎料送入到真空钎焊炉中焊接成型；S6、检查：检查钎焊缝是否饱满，检查钎焊质量及外形尺寸，本发明具有加工周期缩短、减小了工作人员的劳动强度的效果。

Description

一种高强度的板翅式换热器的制造方法

技术领域

本发明涉及板翅式换热器加工技术领域，尤其是涉及一种高强度的板翅式换热器的制造方法。

背景技术

换热器又被称为热交换器，即：能够进行热量交换的设备，其是一种在不同温度的两种或者两种以上流体间实现物料之间热量传递的节能设备，能够使热量由较高的流体传递给温度较低的流体，使流体温度达到流程规定的指标，以满足工艺条件的需要，同时也是提高能源利用率的主要设备之一。

铝制板翅式换热器因其高效、紧凑、轻巧等特点，已在石油化工、航空航天、电子、原子能、冶金和动力机械等领域得到广泛应用，并在利用热能、回收余热、节约能源、降低成本等方面取得了显著的经济效益。

然而，现有的铝制板翅式换热器的加工过程中，耗费时间长，工作人员的劳动强度大。

发明内容

本发明的目的是提供一种高强度的板翅式换热器的制造方法，解决了现有的板翅式换热器加工过程中，加工周期缩短且减小了工作人员的劳动强度。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种高强度的板翅式换热器的制造方法，包括如下步骤：

S1、开料：将铝板加工成翅板，将铝板切割成所需要的尺寸，然后将铝板放置于冲压机下冲压出波浪形的翅板；

S2、清洗：对翅板进行酸性冲洗，除去翅板表面的油污和氧化皮；

S3、烘干：将翅板上的水烘干，先用空气枪吹干翅板表面的水，再将翅板通入到链式烘干炉中；

S4、组装：将翅板和钎料组装在一起，将翅板水平放置，在翅板的两端沿翅板的宽度方向放置有与翅板平行设置的钎料，在翅板两侧的顶部和底部分别沿其长度方向放置有与翅板平行设置的钎料；

S5、钎焊：将组装好的翅板和钎料送入到真空钎焊炉中焊接成型；

S6、检查：检查钎焊缝是否饱满，检查钎焊质量及外形尺寸。

通过采用上述方案，先将铝板冲压成翅板，然后对翅板进行酸洗，去除翅板表面的油污以及氧化皮，然后将翅板烘干，防止翅板的表面残留有水汽，然后将翅板和钎料组装在一起，然后将组装好的翅板和钎料送入到真空钎焊炉中进行加热，加热后使焊料融化后焊接成型，待冷却后，检查焊接成型的产品的质量，该制造方法减小了工作人员的劳动强度。

本发明进一步设置为：在S1中，在对铝板进行冲压前，需要先对铝板上冲压油。

通过采用上述方案，冲压油具有良好的润滑性和极压性，对模具有良好的保护性能，从而延长冲压磨具的使用寿命。

本发明进一步设置为：在S2中：a1、将酸性清洗液加入到超声波清洗机中；a2、对酸性清洗液进行加热。

通过采用上述方案，超声波清机具有洗效果好，操作简单的优点，使酸性清洗液的温度位于50℃~70℃之间，酸性清洗液的温度控制在50℃~70℃之间时，清洗效果最好，当温度大于70℃时，酸性清洗液会与翅板发生化学反应，当酸性清洗液的温度小于50℃时，清洗的效果不佳。

本发明进一步设置为：在S2中，对酸性清洗液进行定期取样检测酸性清洗液的浓度。

通过采用上述方案，酸性清洗液的浓度需要控制在一定的范围，当酸性清洗液的浓度过高时，会对翅板造成腐蚀，当酸性清洗液的浓度过低时，对翅板的清洗效果不好。

本发明进一步设置为：在S2中，翅板酸洗后，再用清水对翅板进行冲洗。

通过采用上述方案，清水对翅板进行冲洗，防止酸性清洗液滞留在翅板上，在翅板钎焊的过程中，由于钎焊时温度较高，酸性清洗液在高温时具有较强的腐蚀性，会对翅板造成腐蚀，防止钎焊过程中残留的酸性清洗液对翅板造成腐蚀。

本发明进一步设置为：在S4中，钎料包括由上往下依次固定连接的4043铝合金、3003铝板以及4343铝合金。

通过采用上述方案，4043铝合金具有熔点低、流动性好、耐蚀性好等特点，对避免焊接裂纹十分有利，专门做为焊接材料；4343铝合金的熔点低于3003铝板的熔点，钎焊时4343铝合金融化后将翅板和3003铝板座位焊料固定在一起。

本发明进一步设置为：在S4中，将翅板和钎料放置于固定装置内压平，固定装置包括水平设置的底板、水平设置的顶板二以及将顶板和底板进行连接的螺杆，螺杆上螺纹连接有螺母。

通过采用上述方案，将翅板和钎料整齐排列于底板上以后，将顶板放置于翅板和钎料的顶部，使螺杆穿过顶板并螺纹连接有一个螺母，螺母将顶板、底板以及螺杆锁紧，即可使翅板和钎料连接更紧密。

本发明进一步设置为：在S4中：a1、插热电偶；a2、恒温钎焊；a3、出炉；a4、冷却以及加钢印。

通过采用上述方案，先将热电偶固定于翅板和钎料的中部，并将热电偶固定，检查工件放置是否平稳，工件六个面距各向加热元件的距离应大致均匀相同，对钎焊炉内加热进行钎焊，当工件中心温度达到或接近钎焊温度时，可视工件大小提前或推迟，当达到钎焊温度时应停止加热，使工件在钎焊温度下恒温钎焊，当钎焊过程结束后，必须等到产品温度低于450摄氏度后，才能出炉，待出炉后，在空气中自然冷却，检查钎焊质量及外形尺寸等项目，然后在工件上打上钎焊钢印，包括钎焊日期编号。

本发明进一步设置为：在S4中：钎焊之前需要对翅板和钎料抽真空防氧化。

通过采用上述方案，工件入炉后关上炉门，先启动机械真空泵，打开旁路阀，抽真空约10分钟后再启动罗茨泵，打开主路阀启动扩散泵，扩散泵工作80-90分钟，在这段时间中，可以边抽真空边预温360度以下，到扩散泵起作用后，真空度达到10-2Pa以上继续加温到钎焊结束，抽真空能够防止翅板和钎料在高温下发生氧化反应。

本发明进一步设置为：在S6中，采用超声波无损探伤仪对钎焊后的散热器进行检查。

通过采用上述方案，超声波探伤仪能够快速便捷、无损伤、精确地进行工件内部多种缺陷的检测、定位、评估和诊断，包括裂纹、夹杂以及气孔等缺陷。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1.通过开料、酸洗、烘干、组装、钎焊以及检查，将铝板冲压成翅板，然后对翅板进行酸洗，去除翅板表面的油污以及氧化皮，然后将翅板烘干，防止翅板的表面残留有水汽，然后将翅板和钎料组装在一起，然后将组装好的翅板和钎料送入到真空钎焊炉中进行加热，加热后使焊料融化后焊接成型，待冷却后，检查焊接成型的产品的质量，该步骤简单且减小了工作人员的劳动强度；

2.通过使用超声波清洗机对翅板进行清洗，超声波清机具有洗效果好，操作简单的优点；

3.通过在钎焊之前需要对翅板和钎料抽真空防氧化，抽真空至真空度达到10-2Pa以上继续加温到钎焊结束，抽真空能够防止翅板和钎料在高温下发生氧化反应。

附图说明

图1是实施例的结构示意图。

具体实施方式

一种高强度的板翅式换热器的制造方法，参见图1，包括如下步骤：

S1、开料：将铝板加工成翅板；先将铝板切割成所需要的尺寸，再将切割后的铝板从呈有冲压油的载料箱中穿过，使冲压油粘到铝板的表面，然后将粘有冲压油的铝板放置于冲压机下，将铝板冲压处波浪形的翅板，冲压油具有良好的润滑性和极压性，对模具有良好的保护性能，从而延长冲压磨具的使用寿命。

S2、清洗：对翅板进行酸性冲洗，除去翅板表面的油污和氧化皮；

a1、将酸性清洗液加入到超声波清洗机中，将翅板浸泡于清洗液中，超声波清机具有洗效果好，操作简单的优点；

a2、酸性清洗液的浓度配比：甲酸79.0%、水18.0%、缓冲剂2.1%以及表面活性剂0.9%的配置；

a3、对酸性清洗液进行加热，使酸性清洗液的温度位于50℃~70℃之间，酸性清洗液的温度控制在50℃~70℃之间时，清洗效果最好，当温度大于70℃时，酸性清洗液会与翅板发生化学反应，当酸性清洗液的温度小于50℃时，清洗的效果不佳。通过在超声波清洗液内设置有温度传感器，温度传感器能够实时检测酸性清洗液的温并将检测到的温度输出，便于工作人员及时对酸性清洗液的温度进行调节；

a4、对酸性清洗液进行定期取样检测其浓度：酸性清洗液的浓度需要控制在一定的范围，当酸性清洗液的浓度过高时，会对翅板造成腐蚀，当酸性清洗液的浓度过低时，对翅板的清洗效果不好；

a5、待翅板上的油污和氧化皮清洗干净后，将翅板从超声波清洗机中取出；

a6、再用清水对翅板进行冲洗，防止酸性清洗液滞留在翅板上，在翅板钎焊的过程中，酸性清洗液对翅板造成腐蚀。

S3、烘干：将翅板上的水烘干；翅板上残留有水汽，会导致钎焊后的翅板上出现气孔等，从而导致翅板的质量不达标；

a1、先用空气枪吹干翅板表面的水，翅板被清水冲洗后，翅板的表面会残留有大量的水滴；

a2、将翅板通入到链式烘干炉中，链式烘干炉能够将翅板上的水汽烘干，链式烘干炉的温度控制在70~85℃之间。

S4、组装：将翅板和钎料组装在一起；钎料包括由上往下依次固定连接的4043铝合金、3003铝板以及4343铝合金，4043铝合金具有熔点低、流动性好、耐蚀性好等特点，对避免焊接裂纹十分有利，专门做为焊接材料；4343铝合金的熔点低于3003铝板的熔点；

a1、排列：将翅板水平放置，在翅板的两端沿翅板的宽度方向放置有与翅板平行设置的钎料，在翅板两侧的顶部和底部分别沿其长度方向放置有与翅板平行设置的钎料；

a2、压平：对翅板和钎料施压，使翅板和钎料之间连接更紧密：使翅板和钎料排列于一个固定装置内，固定装置包括水平设置的底板、水平设置的顶板以及将顶板和底板进行连接的螺杆，将翅板和钎料整齐排列于底板上以后，将顶板放置于翅板和钎料的顶部，使螺杆穿过顶板并螺纹连接有一个螺母，螺母将顶板、底板以及螺杆锁紧，即可使翅板和钎料连接更紧密；螺母、顶板、底板以及螺杆的熔点不低于翅板的熔点，防止钎焊的过程中，螺母、顶板、底板以及螺杆被高温损坏。

S5、钎焊：将组装好的翅板和钎料送入到真空钎焊炉中焊接成型，根据4043铝合金、3003铝板的熔点不同，使4343铝合金融化后将翅板与3003铝板焊接在一起；

a1、插热电偶：将热电偶插接于翅板和钎料的3/2高度处，位于翅板和钎料的中间，并且固定住热电偶，检查工件放置是否平稳，工件六个面距各向加热元件的距离应大致均匀相同；

a2、抽真空防氧化：工件入炉后关上炉门，先启动机械真空泵，打开旁路阀，抽真空约10分钟后再启动罗茨泵，打开主路阀启动扩散泵，扩散泵工作80-90分钟，在这段时间中，可以边抽真空边预温360度以下，到扩散泵起作用后，真空度达到10-2Pa以上继续加温到钎焊结束；

a3、恒温钎焊：当工件中心温度达到或接近钎焊温度时，可视工件大小提前或推迟，当达到钎焊温度时应停止加热，使工件在钎焊温度下恒温钎焊；钎焊工件温度换热器为575~605度、散热条为560~605度，对大工件应控制中心部温度，钎焊时间应根据工件大小来决定。

a4、出炉：当钎焊过程结束后，必须等到产品温度低于450摄氏度后，才能出炉；

a5、冷却以及加钢印：出炉后，在空气中自然冷却，此时要检查钎焊缝是否饱满，检查钎焊质量及外形尺寸等项目，然后在工件上打上钎焊钢印，包括钎焊日期编号。

S6、检查：用超声波无损探伤仪对钎焊后的散热器进行检查：超声波探伤仪能够快速便捷、无损伤、精确地进行工件内部多种缺陷的检测、定位、评估和诊断，包括裂纹、夹杂以及气孔等缺陷。

最后，停炉时，应关闭炉门，避免潮湿空气进入内部，保持适当的真空度；清理，打扫工作现场，保持工作现场的整齐，干净。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种高强度的板翅式换热器的制造方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1、开料：将铝板加工成翅板，将铝板切割成所需要的尺寸，然后将铝板放置于冲压机下冲压出波浪形的翅板；

S2、清洗：对翅板进行酸性冲洗，除去翅板表面的油污和氧化皮；

S3、烘干：将翅板上的水烘干，先用空气枪吹干翅板表面的水，再将翅板通入到链式烘干炉中；

S4、组装：将翅板和钎料组装在一起，将翅板水平放置，在翅板的两端沿翅板的宽度方向放置有与翅板平行设置的钎料，在翅板两侧的顶部和底部分别沿其长度方向放置有与翅板平行设置的钎料；

S5、钎焊：将组装好的翅板和钎料送入到真空钎焊炉中焊接成型；

S6、检查：检查钎焊缝是否饱满，检查钎焊质量及外形尺寸。

2.根据权利要求1所述的一种高强度的板翅式换热器的制造方法，其特征在于：在S1中，在对铝板进行冲压前，需要先对铝板上冲压油。

3.根据权利要求1所述的一种高强度的板翅式换热器的制造方法，其特征在于：在S2中：

a1、将酸性清洗液加入到超声波清洗机中；

a2、对酸性清洗液进行加热。

4.根据权利要求1所述的一种高强度的板翅式换热器的制造方法，其特征在于：在S2中，对酸性清洗液进行定期取样检测酸性清洗液的浓度。

5.根据权利要求1所述的一种高强度的板翅式换热器的制造方法，其特征在于：在S2中，翅板酸洗后，再用清水对翅板进行冲洗。

6.根据权利要求1所述的一种高强度的板翅式换热器的制造方法，其特征在于：在S4中，钎料包括由上往下依次固定连接的4043铝合金、3003铝板以及4343铝合金。

7.根据权利要求1所述的一种高强度的板翅式换热器的制造方法，其特征在于：在S4中，将翅板和钎料放置于固定装置内压平，固定装置包括水平设置的底板、水平设置的顶板二以及将顶板和底板进行连接的螺杆，螺杆上螺纹连接有螺母。

8.根据权利要求1所述的一种高强度的板翅式换热器的制造方法，其特征在于：在S4中：

a1、插热电偶；

a2、恒温钎焊；

a3、出炉；

a4、冷却以及加钢印。

9.根据权利要求1所述的一种高强度的板翅式换热器的制造方法，其特征在于：在S6中，采用超声波无损探伤仪对钎焊后的散热器进行检查。