CN112008179B - 一种具有储热功能且防变形的厚膜加热器的生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有储热功能且防变形的厚膜加热器的生产工艺，包括流道金属壳体及对称钎焊于流道金属壳体上下两侧表面的厚膜加热板或者包括流道金属壳体及对称钎焊于流道金属壳体上下两侧表面的厚膜加热板和与厚膜加热板金属基材材质性能相当的金属板，钎焊过程中通过控制钎焊升温速率、降温速率和温区分布，能够有效减轻钎料由液相变为固相过程中对上下两侧厚膜加热板或上下两侧厚膜加热板和金属板的收缩力。本发明钎焊焊接后成品率极大提升，有效保证流道金属壳体与设计尺寸一致，进而有效保证产品的使用性能，达到更好的出蒸汽状态。
Description
技术领域
本发明属于厚膜加热器技术领域，具体涉及一种具有储热功能且防变形的厚膜加热器的生产工艺。
背景技术
目前的厚膜加热器在流道金属壳体上部密封钎焊不锈钢板即厚膜加热板，在流道金属壳体下部密封钎焊铝板，因为钎焊温度接近铝的软化点，所以铝板在钎焊过程中抵抗不了流道金属壳体的变形力，钎料的涂布采用刷涂的方式，很难涂布均匀，一体钎焊成型过程中厚膜加热板及铝板与流道金属壳体接触面各点受力不一致，钎焊成型后厚膜加热器发生变形曲翘，影响元件的整体使用性能及产品成品率。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供了一种结构设计合理且产品成品率极大提升的具有储热功能且防变形的厚膜加热器的生产工艺。
本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案，一种具有储热功能且防变形的厚膜加热器的生产工艺，其特征在于：所述厚膜加热器包括流道金属壳体及对称钎焊于流道金属壳体上下两侧表面的厚膜加热板或者包括流道金属壳体及对称钎焊于流道金属壳体上下两侧表面的厚膜加热板和与厚膜加热板金属基材材质性能相当的金属板，该厚膜加热器生产工艺的具体步骤为：
步骤S1：将钎料通过丝网印刷或自动点胶系统涂覆在流道金属壳体上下两侧或厚膜加热板金属基体钎焊侧或厚膜加热板金属基体钎焊侧和金属板钎焊侧，用于保证钎料涂覆的均匀性，钎料中钎剂氟铝酸钾的含量为5wt%～30wt%，余量为硅铝钎料，钎剂的作用是清除厚膜加热板、金属板或流道金属壳体表面的氧化层，进而有效保证钎料的流动性和浸润性，硅铝钎料的作用是钎焊过程填充焊缝，达到焊接一体作用；
步骤S2：将涂覆钎料后的元件用工装治具定位后放入带保护气氛的钎焊炉内进行钎焊焊接，钎焊过程中分为升温区、钎焊区和冷却区三部分，其中升温区温度范围：室温~500℃，升温速率20~100℃/min，保持5~25分钟，升温区快速将钎剂蒸发，干燥钎料，同时将厚膜加热板、金属板或流道金属壳体表面的氧化层清除；钎焊区温度范围： 500~650℃，升温速率1~10℃/min，保持5~15分钟，钎焊区将硅铝钎料熔化后填充于上下两侧厚膜加热板与流道金属壳体之间或上下两侧厚膜加热板及金属板与流道金属壳体之间的缝隙，冷却区温度范围：650℃~室温，降温速率30~130℃/min，保持5~20分钟，冷却区使硅铝钎料快速凝固以实现钎焊焊接，冷却区降温时间短于升温区升温时间，用于有效改善变形状态，最终制得具有储热功能且防变形的厚膜加热器。
进一步限定，所述流道金属壳体由铸铝材料一体铸造成型，流道金属壳体的厚度为1mm以上，用于实现流道金属壳体较好的储热功能，当厚膜加热器预热时能够将厚膜加热板的热量通过热传递很好地储存在流道金属壳体上，等到进水时流道金属壳体上的热量能够快速被进水吸收进而实现进水快速升温以提高出热水或出蒸汽效率。
进一步限定，所述厚膜加热板的金属基体为不锈钢板，金属板为不锈钢板。
进一步限定，所述厚膜加热板的金属基体上设有多个向外延伸的连接耳板，该连接耳板上设有连接孔。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
1、本发明在流道金属壳体上下两侧表面均为厚膜加热板或流道金属壳体上下两侧表面分别为厚膜加热板和不锈钢板，厚膜加热板的金属基体为不锈钢板，不锈钢板的软化温度远大于流道金属壳体的软化温度，在钎焊过程中两侧的不锈钢板可以有效抵抗流道金属壳体的变形力，钎焊焊接后的变形量极大减小，由此实现钎焊焊接后成品率极大提升，有效保证流道金属壳体与设计尺寸一致，进而有效保证产品的使用性能，达到更好的出热水和蒸汽状态。
2、本发明的流道金属壳体由铸铝材料一体铸造成型，硬度大且不易变形，流道金属壳体的厚度为1mm以上，用于实现流道金属壳体较好的储热功能，当厚膜加热器预热时能够将厚膜加热板的热量通过热传递很好地储存在流道金属壳体上，等到进水时流道金属壳体上的热量能够快速被进水吸收进而实现进水快速升温以提高出热水或出蒸汽效率。
3、本发明钎料涂覆过程采用丝网印刷或自动点胶系统的涂覆方式，可以有效保证钎料涂覆均匀，这样钎焊过程中上下两侧厚膜加热板或上下两侧厚膜加热板和金属板与流道金属壳体接触面各点受力均匀一致，使得钎焊之后厚膜加热器不会发生变形曲翘。
4、本发明的流道金属壳体采用铸铝材料一体铸造成型，硬度较大且不易变形，钎焊过程中通过控制钎焊升温速率、降温速率和温区分布，能够有效减轻钎料由液相变为固相过程中对上下两侧厚膜加热板或上下两侧厚膜加热板和金属板的收缩力，有效保证流道金属壳体与设计尺寸一致，进而有效保证产品的使用性能，达到更好的出蒸汽状态。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的结构示意图；
图3是本发明中流道金属壳体的结构示意图；
图4是本发明中流道金属壳体的结构示意图。
图中：1-流道金属壳体，2-厚膜加热板，3-金属板，4-注水端，5-出蒸汽端，6-流道槽，7-注水孔，8-连接耳板，9-连接孔。
具体实施方式
结合附图详细描述本发明的技术方案，一种具有储热功能且防变形的厚膜加热器，包括流道金属壳体1及对称钎焊于流道金属壳体1上下两侧表面的厚膜加热板2或者包括流道金属壳体1及对称钎焊于流道金属壳体1上下两侧表面的厚膜加热板2和与厚膜加热板2金属基材材质性能相当的金属板3，流道金属壳体1上设置有注水端4和出蒸汽端5或出热水端，该注水端4和出蒸汽端5或出热水端通过设置于流道金属壳体1内的流道槽6相连通；所述注水端4位于流道金属壳体1内流道槽6的中间部位，当流道金属壳体1两侧均为厚膜加热板2时，其中一侧的厚膜加热板2上与流道金属壳体1上注水端4相对的位置设有注水孔7，当流道金属壳体1两侧分别为厚膜加热板2和金属板3时，该金属板3上与流道金属壳体1上注水端4相对的位置设有注水孔7，所述出蒸汽端5或出热水端设置于流道金属壳体1的侧壁上。
本发明所述具有储热功能且防变形的厚膜加热器的生产工艺，生产过程的具体步骤为：
步骤S1：将钎料通过丝网印刷或自动点胶系统涂覆在流道金属壳体上下两侧或厚膜加热板金属基体钎焊侧或厚膜加热板金属基体钎焊侧和金属板钎焊侧，用于保证钎料涂覆的均匀性，钎料中钎剂氟铝酸钾的含量为5wt%～30wt%，余量为硅铝钎料，钎剂的作用是清除厚膜加热板、金属板或流道金属壳体表面的氧化层，进而有效保证钎料的流动性和浸润性，硅铝钎料的作用是钎焊过程填充焊缝，达到焊接一体作用；
步骤S2：将涂覆钎料后的元件用工装治具定位后放入带保护气氛的钎焊炉内进行钎焊焊接，钎焊过程中分为升温区、钎焊区和冷却区三部分，其中升温区温度范围：室温~500℃，升温速率20~100℃/min，保持5~25分钟，升温区快速将钎剂蒸发，干燥钎料，同时将厚膜加热板、金属板或流道金属壳体表面的氧化层清除；钎焊区温度范围： 500~650℃，升温速率1~10℃/min，保持5~15分钟，钎焊区将硅铝钎料熔化后填充于上下两侧厚膜加热板与流道金属壳体之间或上下两侧厚膜加热板及金属板与流道金属壳体之间的缝隙，冷却区温度范围：650℃~室温，降温速率30~130℃/min，保持5~20分钟，冷却区使硅铝钎料快速凝固以实现钎焊焊接，冷却区降温时间短于升温区升温时间，用于有效改善变形状态，最终制得具有储热功能且防变形的厚膜加热器。
本发明所述流道金属壳体1由铸铝材料一体铸造成型，流道金属壳体1的厚度为5mm以上，用于实现流道金属壳体1较好的储热功能，当厚膜加热器预热时能够将厚膜加热板2的热量通过热传递很好地储存在流道金属壳体1上，等到进水时流道金属壳体1上的热量能够快速被进水吸收进而实现进水快速升温以提高出热水或出蒸汽效率。
本发明所述金属板3为不锈钢板，厚膜加热板2的金属基体为不锈钢板。所述厚膜加热板2的金属基体上设有多个向外延伸的连接耳板8，该连接耳板8上设有连接孔9。
本发明中流道金属壳体上下两侧表面均为厚膜加热板或流道金属壳体上下两侧表面分别为厚膜加热板和不锈钢板，厚膜加热板的金属基体为不锈钢板，不锈钢板的软化温度远大于流道金属壳体的软化温度，在钎焊过程中两侧的不锈钢板可以有效抵抗流道金属壳体的变形力，钎焊焊接后的变形量极大减小，由此实现钎焊焊接后成品率极大提升，有效保证流道金属壳体与设计尺寸一致，进而有效保证产品的使用性能，达到更好的出蒸汽状态。
本发明钎料涂覆过程采用丝网印刷或自动点胶系统的涂覆方式，可以有效保证钎料涂覆均匀，这样钎焊过程中上下两侧厚膜加热板或上下两侧厚膜加热板和金属板与流道金属壳体接触面各点受力均匀一致，使得钎焊之后厚膜加热器不会发生变形曲翘。
本发明的流道金属壳体采用铸铝材料一体铸造成型，硬度较大且不易变形，钎焊过程中通过控制钎焊升温速率、降温速率和温区分布，能够有效减轻钎料由液相变为固相过程中对上下两侧厚膜加热板或上下两侧厚膜加热板和金属板的收缩力，有效保证流道金属壳体与设计尺寸一致，进而有效保证产品的使用性能，达到更好的出蒸汽状态。
以上显示和描述了本发明的基本原理，主要特征和优点，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围。
Claims (4)
1.一种具有储热功能且防变形的厚膜加热器的生产工艺，其特征在于：所述厚膜加热器包括流道金属壳体及对称钎焊于流道金属壳体上下两侧表面的厚膜加热板或者包括流道金属壳体及对称钎焊于流道金属壳体上下两侧表面的厚膜加热板和与厚膜加热板金属基材材质性能相当的金属板，该厚膜加热器生产工艺的具体步骤为：
步骤S1：将钎料通过丝网印刷或自动点胶系统涂覆在流道金属壳体上下两侧或厚膜加热板金属基体钎焊侧或厚膜加热板金属基体钎焊侧和金属板钎焊侧，用于保证钎料涂覆的均匀性，钎料中钎剂氟铝酸钾的含量为5wt%～30wt%，余量为硅铝钎料，钎剂的作用是清除厚膜加热板、金属板或流道金属壳体表面的氧化层，进而有效保证钎料的流动性和浸润性，硅铝钎料的作用是钎焊过程填充焊缝，达到焊接一体作用；
步骤S2：将涂覆钎料后的元件用工装治具定位后放入带保护气氛的钎焊炉内进行钎焊焊接，钎焊过程中分为升温区、钎焊区和冷却区三部分，其中升温区温度范围：室温~500℃，升温速率20~100℃/min，保持5~25分钟，升温区快速将钎剂蒸发，干燥钎料，同时将厚膜加热板、金属板或流道金属壳体表面的氧化层清除；钎焊区温度范围： 500~650℃，升温速率1~10℃/min，保持5~15分钟，钎焊区将硅铝钎料熔化后填充于上下两侧厚膜加热板与流道金属壳体之间或上下两侧厚膜加热板及金属板与流道金属壳体之间的缝隙，冷却区温度范围：650℃~室温，降温速率30~130℃/min，保持5~20分钟，冷却区使硅铝钎料快速凝固以实现钎焊焊接，冷却区降温时间短于升温区升温时间，用于有效改善变形状态，最终制得具有储热功能且防变形的厚膜加热器。
2.根据权利要求1所述的具有储热功能且防变形的厚膜加热器的生产工艺，其特征在于：步骤S1中所述流道金属壳体由铸铝材料一体铸造成型，流道金属壳体的厚度为1mm以上，用于实现流道金属壳体较好的储热功能，当厚膜加热器预热时能够将厚膜加热板的热量通过热传递很好地储存在流道金属壳体上，等到进水时流道金属壳体上的热量能够快速被进水吸收进而实现进水快速升温以提高出热水或出蒸汽效率。
3.根据权利要求1所述的具有储热功能且防变形的厚膜加热器的生产工艺，其特征在于：步骤S1中所述厚膜加热板的金属基体为不锈钢板，金属板为不锈钢板。
4.根据权利要求1所述的具有储热功能且防变形的厚膜加热器的生产工艺，其特征在于：步骤S1中所述厚膜加热板的金属基体上设有多个向外延伸的连接耳板，该连接耳板上设有连接孔。
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