CN112935440A - 一种碳钢管翅片式换热器的焊接方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种碳钢管翅片式换热器的焊接方法，涉及换热器制造技术领域。本发明碳钢管翅片式换热器的焊接方法至少包括以下步骤：S1、对所述弯头、所述集管、所述盲管和所述待焊蒸发器单片上对应端口进行挂锡处理；S2、将环状药芯锡铅焊料套在所述集管、所述盲管及所述弯头的两端直管管口外侧上；S3、将待焊接的所述集管、所述盲管和所述弯头预装在所述待焊蒸发器单片上；S4、使用回流焊工艺焊将所述弯头、所述集管和所述盲管焊接至所述待焊蒸发器单片上。本发明碳钢管翅片式换热器的焊接方法解决了碳钢类换热器的复杂换热结构产品不易焊接，生产制造效率较低的问题，并且极大地提高了产品的生产制造效率。

Description

一种碳钢管翅片式换热器的焊接方法

技术领域

本发明属于换热器制造技术领域，特别是涉及一种碳钢管翅片式换热器的焊接方法。

背景技术

翅片式换热器是气体与液体热交换器中应用最为广泛的一种换热设备，它通过在基管上加装翅片来达到强化传热的目的。传统的翅片式换热器一般为铜管穿铝箔，焊接时采用铜基钎料硬钎焊。然而此类换热器冷媒一般都是氟系列冷媒，如R22/R134a/R410a等等，面对氨系统却无能为力，所以市场上出现了可适用氨冷媒的碳钢管穿翅片的换热器。但由于氨介质的特殊性，常规的铜基、银基钎料不能使用，而氩弧焊的工艺路线生产效率又非常的低下，复杂的管路焊接对焊接技能要求较高，焊接时焊料常堵塞系统。故而需要提供一种碳钢管翅片式换热器的焊接方法以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种碳钢管翅片式换热器的焊接方法，用于解决现有技术中的氩弧焊工艺无法对碳钢管穿翅片的氨制冷换热器进行高效焊接生产的技术问题。

为实现上述目的及其它相关目的，本发明提供了一种碳钢管翅片式换热器的焊接方法，其中，待焊接的所述碳钢管翅片式换热器包括蒸发侧集管、融霜侧集管、盲管、弯头和待焊蒸发器单片；所述焊接方法则至少包括以下步骤：

S1、对所述弯头、所述集管、所述盲管和所述待焊蒸发器单片上对应端口进行挂锡处理；

S2、将环状药芯锡铅焊料套在所述集管、所述盲管及所述弯头的两端直管管口外侧上；

S3、将待焊接的所述集管、所述盲管和所述弯头预装在所述待焊蒸发器单片上；

S4、使用回流焊工艺焊将所述弯头、所述集管和所述盲管焊接至所述待焊蒸发器单片上。

于本发明的一实施方式中，在所述步骤S1中，采用助焊剂对所述弯头、所述集管、所述盲管和所述待焊蒸发器单片上对应端口进行挂锡处理。

于本发明的一实施方式中，在所述步骤S1中，使用表面处理剂对已挂锡的所述弯头、所述集管、所述盲管和所述待焊蒸发器单片上对应端口进行清洗和风干。

于本发明的一实施方式中，在所述步骤S3中，所述弯头、所述集管及所述盲管预装到所述待焊蒸发器单片的已挂锡端口上。

于本发明的一实施方式中，在所述步骤S3中，将所述蒸发侧集管和所述融霜侧集管预装到所述待焊蒸发器单片的同一端上，将所述蒸发侧集管的出口预装到所述待焊蒸发器单片一侧的端口上，将所述融霜侧集管的出口预装到所述待焊蒸发器单片另一侧的端口上。

于本发明的一实施方式中，在所述步骤S4中，使用焊接设备将所述弯头、所述集管及所述盲管焊接至所述待焊蒸发器单片上。

于本发明的一实施方式中，在所述步骤S4中，所述焊接设备机体为半封闭式。

于本发明的一实施方式中，在所述步骤S4中，所述焊接设备的焊接区为半封闭区，所述已挂锡端口及预装到所述已挂锡端口上的所述弯头、所述集管及所述盲管置于所述半封闭区中，所述待焊蒸发器单片放置于所述焊接设备的开放区中。

于本发明的一实施方式中，在所述步骤S4中，所述焊接设备采用电加热技术，所述焊接区可均分为多个区域，每个所述区域内设有微控风机。

本发明一种碳钢管翅片式换热器的焊接方法，将本发明中待焊换热器(蒸发器)中的蒸发侧集管、融霜侧集管、盲管和弯头与待焊蒸发器单片焊接成一体，蒸发器基管采用低碳钢钢管，待焊部件焊接全部采用焊接温度较低的软钎焊技术，使用焊接设备将其焊接为一体。由此可见，本发明碳钢管翅片式换热器的焊接方法解决了碳钢类换热器的复杂换热结构产品不易焊接，生产制造效率较低的问题，并且极大地提高了产品的生产制造效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明所述碳钢管翅片式换热器的焊接方法的流程示意图。

图2为本发明所述待焊蒸发器单片的结构示意图。

图3为本发明所述融霜侧集管的结构示意图。

图4为本发明所述蒸发侧集管的结构示意图。

图5为本发明所述集管、盲管、弯头与待焊蒸发器单片的焊接示意图。

图6为本发明所述蒸发器弯头与待焊蒸发器单片端口的焊接示意图。

图7为本发明所述焊接设备的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1 待焊蒸发器单片

11 单片端口

2 弯头

21 弯头直管

3 盲管

4 集管

41 蒸发侧集管

42 融霜侧集管

5 焊接设备

51 半封闭区

52 开放区

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。还应当理解，本发明实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本发明的保护范围。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件，或者按照各制造商所建议的条件。

当实施例给出数值范围时，应理解，除非本发明另有说明，每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用。除非另外定义，本发明中使用的所有技术和科学术语与本技术领域的技术人员对现有技术的掌握及本发明的记载，还可以使用与本发明实施例中所述的方法、设备、材料相似或等同的现有技术的任何方法、设备和材料来实现本发明。

本发明提供了一种碳钢管翅片式换热器的焊接方法，用于解决现有技术中的氩弧焊工艺无法对碳钢管穿翅片的氨制冷换热器进行高效焊接生产的技术问题。

为实现上述目的及其它相关目的，请参照图1至图7，图1示出了本发明碳钢管翅片式换热器的焊接方法的流程示意图，图2示出了本发明所述待焊蒸发器单片的结构示意图，图3示出了本发明融霜侧集管的结构示意图，图4示出了本发明蒸发侧集管的结构示意图，图5示出了本发明集管、盲管、弯头与待焊蒸发器单片的焊接示意图，图6示出了本发明蒸发器弯头与待焊蒸发器单片端口的焊接示意图，图7示出了本发明焊接设备的结构示意图。如图2至图6所示，本发明的碳钢管翅片式换热器是由蒸发侧集管、融霜侧集管、盲管、弯头和待焊蒸发器单片焊接而成。

如图1所示，上述碳钢管翅片式换热器的焊接方法，包括如下步骤：

S1、对弯头、集管、盲管和待焊蒸发器单片上对应端口进行挂锡处理。在上述步骤S1中，需先使用助焊剂对弯头、集管、盲管的和对应的蒸发器单片端口进行挂锡处理，挂锡完毕后再使用表面处理剂对已挂锡的弯头、集管、盲管和蒸发器单片端口进行清洗和风干。在此步骤中，助焊剂可清除弯头、集管、盲管和对应的蒸发器单片端口的焊接表面杂质，提高挂锡工作的效率，而表面处理剂则可清洗掉已挂锡的弯头、集管、盲管和蒸发器单片端口上助焊剂中的一些杂质，防止管道生锈。需要说明的是上述步骤S1中所使用的助焊剂和表面处理剂可以为一切合适的助焊剂、表面处理剂类型，并可以通过一般商业途径获得。

S2、将环状药芯锡铅焊料套在集管、盲管及弯头的两端直管管口外侧上，以便于在后续的软钎焊接步骤中将集管、盲管及弯头在较低的焊接温度下牢固地焊接至待焊蒸发器单片的端口上。

S3、将待焊接的集管、盲管和弯头预装在所述待焊蒸发器单片上。请参见图2至图6，在本发明一示例中，上述集管4包括蒸发侧集管41和融霜侧集管42，上述待焊蒸发器单片1的两端对称地设有多排单片端口11，在待焊蒸发器单片1两端对称设置的单片端口11之间设有直管进行连接，而上述蒸发侧集管41和融霜侧集管42的主管体上伸出垂直于主管体的出口管，上述出口管管口尺寸与单片端口11相配。在此步骤中，将蒸发侧集管41和融霜侧集管42预装到待焊蒸发器单片1的同一端，具体地，将蒸发侧集管41的出口管预装到所述待焊蒸发器单片1一端的一排的单片端口11上，并将融霜侧集管42的出口管预装到待焊蒸发器单片1在该端的另一排的单片端口11上，之后再将盲管3的管口及弯头2两端的弯头直管21预装到蒸发器单片两侧的单片端口11上。

S4、使用回流焊工艺焊将弯头、集管和盲管焊接至待焊蒸发器单片上。在此步骤中，上述焊接工艺使用焊接设备将弯头、集管、盲管焊接至其预装的待焊蒸发器单片的已挂锡端口上。请参见图7，在本发明的一实施例中，上述焊接设备5机体为半封闭式的。其中，焊接设备5的焊接区为半封闭区51，其他区域为开放区52。在对待焊蒸发器单片进行回流焊焊接的过程中，只将上述已挂锡的蒸发器单片端口及预装到上述已挂锡蒸发器单片端口上的弯头、集管、盲管设置于半封闭区51中，而待焊蒸发器单片则放置于焊接设备5的开放区52中，这样既完成了蒸发器单片端口部分的焊接，又保护了蒸发器单片中铝翅片的亲水膜。在本实施例中，上述焊接设备5采用电加热技术对封闭区51内的已挂锡的蒸发器单片端口及弯头、集管、盲管进行低温焊接，低温焊接在不影响蒸发器中低碳钢管的情况下将蒸发器单片上弯头、集管、盲管的直管及其预装的蒸发器端口之间的焊料熔化再于专用适配药芯焊料内成型，使得弯头及其预装的蒸发器端口焊接为一体。而作为焊接区的上述封闭区51可均分为多个区域，每个区域内均设有微控风机实现在封闭区51内热流的均匀性。并且，蒸发器单片在焊接设备5内的输送采用变频输送线，可以通过PLC实现焊接输送的远程控制。

本发明一种碳钢管翅片式换热器的焊接方法，将本发明中待焊换热器(蒸发器)中的蒸发侧集管、融霜侧集管、盲管和弯头与待焊蒸发器单片焊接成一体，蒸发器基管采用低碳钢钢管，待焊部件焊接全部采用焊接温度较低的软钎焊技术，使用焊接设备将其焊接为一体。

如上所述，本发明的碳钢管翅片式换热器的焊接方法解决了碳钢类换热器的复杂换热结构产品不易焊接，生产制造效率较低的问题，并且极大地提高了产品的生产制造效率，本碳钢管翅片式换热器的焊接方法使得碳钢管翅片式换热器的焊接效率从原来的160分钟/片提高到了3分钟/片，生产效率提高了50多倍。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (9)

1.一种碳钢管翅片式换热器的焊接方法，其特征在于，所述碳钢管翅片式换热器包括蒸发侧集管、融霜侧集管、盲管、弯头和待焊蒸发器单片；所述焊接方法至少包括以下步骤：

S1、对所述弯头、所述集管、所述盲管和所述待焊蒸发器单片上对应端口进行挂锡处理；

S2、将环状药芯锡铅焊料套在所述集管、所述盲管及所述弯头的两端直管管口外侧上；

S3、将待焊接的所述集管、所述盲管和所述弯头预装在所述待焊蒸发器单片上；

S4、使用回流焊工艺焊将所述弯头、所述集管和所述盲管焊接至所述待焊蒸发器单片上。

2.根据权利要求1所述的碳钢管翅片式换热器的焊接方法，其特征在于，在所述步骤S1中，采用助焊剂对所述弯头、所述集管、所述盲管和所述待焊蒸发器单片上对应端口进行挂锡处理。

3.根据权利要求1所述的碳钢管翅片式换热器的焊接方法，其特征在于，在所述步骤S1中，使用表面处理剂对已挂锡的所述弯头、所述集管、所述盲管和所述待焊蒸发器单片上对应端口进行清洗和风干。

4.根据权利要求1所述的碳钢管翅片式换热器的焊接方法，其特征在于，在所述步骤S3中，所述弯头、所述集管及所述盲管预装到所述待焊蒸发器单片的已挂锡端口上。

5.根据权利要求4所述的碳钢管翅片式换热器的焊接方法，其特征在于，在所述步骤S3中，将所述蒸发侧集管和所述融霜侧集管预装到所述待焊蒸发器单片的同一端上，将所述蒸发侧集管的出口预装到所述待焊蒸发器单片一侧的端口上，将所述融霜侧集管的出口预装到所述待焊蒸发器单片另一侧的端口上。

6.根据权利要求1所述的碳钢管翅片式换热器的焊接方法，其特征在于，在所述步骤S4中，使用焊接设备将所述弯头、所述集管及所述盲管焊接至所述待焊蒸发器单片上。

7.根据权利要求4或6所述的碳钢管翅片式换热器的焊接方法，其特征在于，在所述步骤S4中，所述焊接设备机体为半封闭式。

8.根据权利要求7所述的碳钢管翅片式换热器的焊接方法，其特征在于，在所述步骤S4中，所述焊接设备的焊接区为半封闭区，所述已挂锡端口及预装到所述已挂锡端口上的所述弯头、所述集管及所述盲管置于所述半封闭区中，所述待焊蒸发器单片放置于所述焊接设备的开放区中。

9.根据权利要求8所述的碳钢管翅片式换热器的焊接方法，其特征在于，在所述步骤S4中，所述焊接设备采用电加热技术，所述焊接区可均分为多个区域，每个所述区域内设有微控风机。

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