CN201644971U - 用于焊接铝合金散热器的轻烃燃气火焰热熔钎焊装置 - Google Patents
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Abstract
一种用于焊接铝合金散热器的轻烃燃气火焰热熔钎焊装置，包括发生器、气泵、焊具和管道，发生器内底部设有空气鼓泡器，气泵的出气管道分为两路管道，一路供压管道通过减压阀和止回阀同空气鼓泡器连通，气泵另一路助燃空气管道通过切断阀和减压阀与焊具的助燃空气进口连通；发生器上部设有燃料加入口，发生器顶部设有排空阀和混合燃气出口，混合燃气出口通过混合燃气管道和焊具的混合燃气进口连通，混合燃气管道上设有减压阀。本实用新型操作安全，占地少，安装不受地理环境和外界温度的限制。火焰温度稳定，避免焊件表面烧损、变形、塌陷、烧穿；合金中镁元素无烧损，无蒸发现象发生，焊缝质量稳定。
Description
技术领域
本实用新型是一种钎焊装置，尤其涉及一种针对柱翼式铝合金散热器设计结构、焊接质量要求的轻烃燃气火焰热熔钎焊装置。
背景技术
铝及铝合金在许多氧化介质中具有相当的稳定性，例如中性溶液、弱酸弱碱介质、强氧化介质，因为在上述介质中铝及铝合金在其表面形成一层致密连续的氧化膜，这种氧化膜遭到破坏后又会立即生成，所以当媒介水的PH值为4-9时，铝及铝合金的性能都是稳定的。 铝合金比重轻,传热快,挤压成不同几何形状的柱翼式散热片.公斤材料换热面积大,散热单位W耗材少。
柱翼式铝合金散热器设计结构：散热片中心通水基管立式插入横管单面焊接成型, 焊接部位未做坡口,形不成焊接熔池。公知氩弧焊具长度超过立管间距，焊具不能随着焊缝圆周转动一次连续完成焊接。电弧加热熔化焊丝，焊丝熔化堆熔焊缝表面，快速凝固，氢气不易完全析出。散热器通水管内焊缝存在不规则缝隙，未加涂焊剂易形成未熔解氧化物膜夹渣和焊缝隐形缺陷。
根据中南工业大学编写的《铝合金及其加工手册》第七章第一节、第三节中铝合金主要腐蚀的介绍可知：
（1）浸没缝隙腐蚀。金属部件在电解质溶液中金属与金属之间形成缝隙，其宽度足以使介质进入且使进入的介质处于停滞状态，形成浸没缝隙腐蚀。浸没腐蚀的速度与两个因素有关：一是缝隙内遭受腐蚀活性区面积与外部的有效阴极区面积之比；二是缝隙宽窄。铝的缝隙腐蚀速度随着缝隙宽度变窄与外部阴性区面积之比增大而加快。热媒水流动浸没缝隙，缝隙内电解质热媒水不流动，热媒水中对铝有腐蚀的微型物沉淀于缝隙中加快缝隙腐蚀速度。
（2）应力开裂腐蚀。散热器运行中热媒水加热温度>90℃，工作压力>3.0公斤。铝及铝合金线膨胀系数大，热胀冷缩现象严重，焊丝堆接部位与母材受热承压膨胀角度不一致，氢气未完全析出，未溶解氧化物夹渣形成焊缝隐形缺陷，运行中热媒水温度、压力反复变化引起散热器内应力波动，热媒水压力作用于缝隙底部造成结晶破坏，加快焊缝腐蚀的速度。若在热媒水温度和工作压力高的工况下使用短时间就会出现焊缝开裂漏水，影响散热器使用寿命。
公知的乙炔氧气火焰钎焊的缺陷：火焰温度高，操作工很难掌握；焊接时易形成焊件表面烧损、变性、塌陷、烧穿；镁合金元素烧损、蒸发，降低焊缝质量。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对柱翼式铝合金散热器设计结构、焊接质量要求、氩弧焊和乙炔氧气火焰钎焊缺陷等问题提供一种用于焊接铝合金散热器的轻烃燃气火焰热熔钎焊装置。
为了达到上述目的采用以下技术方案：一种用于焊接铝合金散热器的轻烃燃气火焰热熔钎焊装置，包括发生器、气泵、焊具和管道，发生器内底部设有空气鼓泡器，气泵的出气管道分为两路管道，一路供压管道通过减压阀和止回阀同空气鼓泡器连通，气泵另一路助燃空气管道通过切断阀和减压阀与焊具的助燃空气进口连通；发生器上 部设有燃料加入口，发生器顶部设有排空阀和混合燃气出口，混合燃气出口通过混合燃气管道和焊具的混合燃气进口连通，混合燃气管道上设有减压阀。
所述供压管道、助燃空气管道和混合燃气管道上分别设有压力表。
所述供压管道上设置两级减压阀。
所述发生器上部设置有压力表，发生器下端设有排污口，发生器内设有套管加热器，发生器侧面设置液位显示器。
所述焊具的数量为至少1个，多个焊具并联在助燃空气管道和混合燃气管道上。
所述焊具的数量为2个、3个、4个、5个或6个。
所述焊具的后部为混合室，混合室上分别设有混合燃气进口和助燃空气进口，混合燃气进口通过阀门和混合燃气管道连通，助燃空气进口通过阀门和助燃空气管道连通；混合室中心设置中心燃气管，在中心燃气管圆周外壁侧面设有若干均匀的燃气分流孔，中心燃气管和焊具外套之间形成分流火焰喷口。
本实用新型用于焊接铝合金散热器的轻烃燃气火焰热熔钎焊装置，C5为主要成份的液态轻烃和97号、98号汽油调整制气工艺均可作为制气原料；操作安全，制气过程中不产生污染物和有害气体；占地少，安装不受地理环境和外界温度的限制；可以根据用户的用气量设计制作不同规格的制气装置，并且在设计制气功率内，用多少气制多少气，随用随制，不用不制，制气原料液态储存。通过调整燃气与空气混合比例和供气压力控制基础火焰温度，避免焊件表面烧损、变形、塌陷、烧穿；合金中镁元素无烧损，无蒸发现象发生，焊缝质量稳定；火焰温度稳定、劳动强度小、易操作、效率高，焊接火焰不产生有害气体，焊缝饱满无缝隙，氢气完全析出，避免出现未熔解氧化物夹渣和焊缝隐形缺陷。焊丝与焊件热熔焊接为一体，无接触热阻，避免散热器使用过程中，热媒水流入缝隙形成死角造成热媒水流动浸没腐蚀焊缝。避免热媒水温度、压力变化引起散热器内应力波动造成焊缝开裂漏水，密闭试验>12公斤。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为焊具的结构放大示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种用于焊接铝合金散热器的轻烃燃气火焰热熔钎焊装置，包括发生器1、气泵2、焊具3和管道，发生器1内底部设有空气鼓泡器24，气泵2的出气管道25分为两路管道，一路供压管道4通过两级减压阀5和止回阀6同空气鼓泡器24连通，气泵另一路助燃空气管道7通过切断阀8和减压阀9与焊具3的助燃空气进口10连通；发生器1上部设有燃料加入口11和压力表，发生器1下端设有排污口12，发生器1内下部设有套管加热器13，发生器1侧面设置液位显示器14，发生器1顶部设有排空阀15和混合燃气出口16，混合燃气出口16通过混合燃气管道17和焊具3的混合燃气进口18连通，混合燃气管道上设有减压阀19。供压管道4、助燃空气管道7和混合燃气管道17上分别设有压力表。焊具3的数量为三个，三个焊具3并联在助燃空气管道7和混合燃气管道17上。Q235钢板焊接制成发生器，所有管道为无缝钢管，工作压力0.95公斤，密闭试验压力为3.0公斤。
如图2所示，所述焊具3的后部为混合室20，混合室20上分别设有混合燃气进口18和助燃空气进口10，混合燃气进口18通过阀门和混合燃气管道17连通，助燃空气进口10通过阀门和助燃空气管道7连通；混合室20中心设置中心燃气管21，在中心燃气管21圆周外壁侧面设有若干均匀的燃气分流孔22，中心燃气管21和焊具外套23之间形成分流火焰喷口。
所述焊具的数量还以为1个、2个、4个、5个或更多。
制气原理：轻烃在密闭容器中气液两相平衡，气相排出，液相气化补充气相重新达到平衡。本实用新型依据轻烃气液两相平衡制气原理, 采用压缩空气减压鼓泡制气技术工艺，制成轻烃混合燃气。C5为主要成份的液态轻烃或97号、98号汽油,通过燃料加入口加入发生器至液位上限,启动气泵；空气压缩比>4公斤，通过两级减压阀减压至0.25公斤进入发生器中，液态轻烃鼓泡排出与发生器顶部气态轻烃混合，制成轻烃混合燃气排出发生器，调压后输送至焊具，通过调整发生器内液态轻烃加热温度、液位高低、鼓泡空气压缩比和减压比，控制燃气与空气的混合比例，稳定焊具火焰基本温度达到焊接要求。
焊具工作原理：根据火焰流速与温度成正比的原理，在焊具内燃气管圆周设燃气分流孔，形成中心火焰与周边火焰供气压差。分别设计中心与周边火焰喷口的几何形状，增加喷口的阻力差，形成两种火焰流速差。根据焊接要求确定中心与周边火焰温度及温差，达到焊接工艺火焰温度及温差要求。
Claims (7)
1.一种用于焊接铝合金散热器的轻烃燃气火焰热熔钎焊装置，包括发生器、气泵、焊具和管道，其特征是：发生器内底部设有空气鼓泡器，气泵的出气管道分为两路管道，一路供压管道通过减压阀和止回阀同空气鼓泡器连通，气泵另一路助燃空气管道通过切断阀和减压阀与焊具的助燃空气进口连通；发生器上 部设有燃料加入口，发生器顶部设有排空阀和混合燃气出口，混合燃气出口通过混合燃气管道和焊具的混合燃气进口连通，混合燃气管道上设有减压阀。
2.根据权利要求1所述的用于焊接铝合金散热器的轻烃燃气火焰热熔钎焊装置，其特征是：所述供压管道、助燃空气管道和混合燃气管道上分别设有压力表。
3.根据权利要求1所述的用于焊接铝合金散热器的轻烃燃气火焰热熔钎焊装置，其特征是：所述供压管道上设置两级减压阀。
4.根据权利要求1所述的用于焊接铝合金散热器的轻烃燃气火焰热熔钎焊装置，其特征是：所述发生器上部设置有压力表，发生器下端设有排污口，发生器内设有套管加热器，发生器侧面设置液位显示器。
5.根据权利要求1所述的用于焊接铝合金散热器的轻烃燃气火焰热熔钎焊装置，其特征是：所述焊具的数量为至少1个，多个焊具并联在助燃空气管道和混合燃气管道上。
6.根据权利要求5所述的用于焊接铝合金散热器的轻烃燃气火焰热熔钎焊装置，其特征是：所述焊具的数量为2个、3个、4个、5个或6个。
7.根据权利要求1或5或6所述的用于焊接铝合金散热器的轻烃燃气火焰热熔钎焊装置，其特征是：所述焊具的后部为混合室，混合室上分别设有混合燃气进口和助燃空气进口，混合燃气进口通过阀门和混合燃气管道连通，助燃空气进口通过阀门和助燃空气管道连通；混合室中心设置中心燃气管，在中心燃气管圆周外壁侧面设有若干均匀的燃气分流孔，中心燃气管和焊具外套之间形成分流火焰喷口。
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