CN206095021U - 一种翅片管 - Google Patents

Abstract

本申请中所述的一种翅片管（100），包括基管（1）以及螺旋缠绕并焊接在基管（1）上的翅片（2），基管（1）与翅片（2）采用激光焊接的方式进行连接，基管（1）与翅片（2）激光焊接形成有溶体（3），激光焊接中的激光束（E）沿着基管（1）与翅片（2）交接的位置倾斜射入；具有翅片底部和基管平滑的地焊接，无褶皱，焊接率达到100%的效果。

Description

一种翅片管

技术领域

本申请涉及热传递领域，具体为一种翅片管，用于翅片管制造与设计中。

背景技术

现有技术中：

翅片管100由基管1和翅片2一体化而形成。

其中，中国优秀硕士学位论文全文数据库，工程科技II辑，2008年第02期，2008年1月16日-2月15日出版，由清华大学主办，由中国学术期刊电子杂志社编辑出版。

在该文中提出了，新的激光焊接理念，形成翅片管100，其中，基管1和翅片2采用分体式结构。

但是在具体的使用与加工生产中，该文件中，未对具体操作过程进行描述与公开，导致无法真正的实现翅片管100的加工。

鉴于此，如何设计出一种翅片管，克服上述现有技术中所存在的缺陷，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本申请的目的在于克服现有技术中存在的技术问题，而提供一种翅片管。

本申请的目的是通过如下技术方案来完成的，一种翅片管，包括基管以及螺旋缠绕并焊接基管上的翅片，基管与翅片采用激光焊接的方式进行连接，基管与翅片激光焊接形成有溶体，激光焊接中的激光束E沿着基管与翅片交接的位置倾斜射入，使焊接部位平滑无褶皱。

激光束E沿着基管与翅片之间的夹角a射入；夹角a在零度至九十度的范围内。

基管采用无缝金属管或者焊接金属管，材质包括碳钢，不锈钢，钛及钛合金等。

翅片采用铜带、碳钢带，不锈钢带、钛及钛合金带。

翅片的高度H 不大于基管半径。

翅片的厚度B在0.1mm 至0.6mm的范围内。

基管的壁厚d在0.5mm至3mm的范围内。

溶体陷入基管1表面下的熔深V在0.2,mm至0.5mm的范围内。

本申请与现有技术相比，至少具有以下明显优点和效果：

1、翅片底部和基管平滑地焊接，焊接率达到100%，使焊接部位平滑无褶皱。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请的翅片管结构示意图。

图2为本申请中基管与翅片的加工设计原理图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请中所述的一种翅片管100，包括基管1以及螺旋缠绕并焊接在基管1上的翅片2，基管1与翅片2采用激光焊接的方式进行连接，基管1与翅片2激光焊接形成有溶体3，激光焊接中的激光束E沿着基管1与翅片2交接的位置倾斜射入；至少具有翅片底部和基管平滑地焊接，无褶皱，焊接率达到100%，使焊接部位平滑无褶皱的效果。

本申请实施例中，

参见图1~图2中所示，一种翅片管100，包括基管1以及螺旋缠绕并焊接在基管1上的翅片2，基管1与翅片2采用激光焊接的方式进行连接，其特征在于：基管1与翅片2激光焊接形成有溶体3，激光焊接中的激光束E沿着基管1与翅片2交接的位置倾斜射入。

本申请实施例中，在现有技术的激光焊接的基础上，沿着基管1与翅片2之间的位置进行焊接，从而形成一个溶体3。利用溶体3将两者熔接在一起形成满焊的结构。

溶体3形成的第一实施例：当翅片2的材料熔点温度大于基管1的材料熔点温度，该溶体3由激光束E熔基管1而形成；

此时，翅片2陷入基管1的表面下，激光束E主要射向基管1表面，进而形成两者之间连接结构的溶体3。

溶体3形成的第二实施例：当翅片2的材料熔点温度小于基管1的材料熔点温度，该溶体3由激光束E熔翅片2的底部而形成，

此时，翅片2熔接在基管1的表面上。

溶体3形成的第三实施例：当翅片2的材料熔点温度等于基管1的材料熔点温度，该溶体3由激光束E熔翅片2底部与基管1表面之间形成，其中，带料材料熔点未必要低于基管材料熔点，此时也可以进行焊接处理。

此时，两者之间互熔。

以上三种方式中，均沿着两者交接的位置射入激光束E，上述的，

溶体3形成的第一实施例中，激光束E偏向于基管1进行照射，更好的熔基管1的表面。

溶体3形成的第二实施例中，激光束E偏向于翅片2的底部进行照射，更好的熔翅片2的底部。

溶体3形成的第三实施例中，激光束E沿着基管1与翅片2底部之间均衡的照射，形成均衡的互熔。

其中，采用溶体3形成的第一实施例时，两者的融合效果更好，且能够利用基管1的表面对翅片2下边缘弯曲形成的褶皱进行容纳，形成无褶皱。

举例：基管1与翅片2之间的夹角a为90度，则，激光束E偏向于基管1的表面，沿着两者平分线45度位置向下倾斜，当倾斜至30度是，可以沿着倾斜角度对基管1的表面进行热熔。

本申请实施例中，

激光束E沿着基管1与翅片2之间的夹角a射入，激光束E设置在基管1与翅片2之间并沿着基管1与翅片2之间进行射入，避免基管1与翅片2的边缘对激光束E进行干涉，影响焊接效果。

其中，基管1与翅片2之间夹角a在零度至九十度的范围内。

激光束E在两者之间的夹角a的范围内进行倾斜，进而焊接形成溶体3使两者充分的接合。

本申请实施例中，

基管1采用偏硬金属材料制作，偏硬金属材料为不锈钢、钛。

采用该中激光焊接的方式，通过对激光束E能量的调节，可以彻底改变传统工艺中，无法加工出偏硬金属材料的翅片管。

本申请实施例中，

翅片2采用铜带、不锈钢带、钛合金带。

本申请实施例中，

翅片2的高度H 不小于5mm。

设置翅片2处于5mm的高度可以充分的保证，翅片2具有较高的散热效果。

本申请实施例中，

翅片2的厚度B在0.1mm 至0.5mm的范围内。

为保证翅片2的强度，避免翅片2发生弯折或者在加工中发生变形，故设置翅片2的厚度B在0.1mm 至0.5mm的范围内。

其中，翅片2的厚度B在0.3mm时，是一种普遍使用状态，该状态下，翅片2的强度最高，且具有普遍适用性，散热效果较佳。

本申请实施例中，

基管1的壁厚d在0.5mm至3mm的范围内。

为溶体3提供容纳的空间，基管1的壁厚d最低状态在0.5mm。

其中，当基管1的直径增大或基管1使用在特殊环境中，例如承受压力较大时，基管1的壁厚d可以在0.5mm至3mm的范围内变动。

其中，基管1的壁厚d为1mm时，能够承受锅炉中的蒸汽沸腾流通的压力。该壁厚d=1mm的状态下，具有较高的适用性与使用范围，普遍的使用d=1mm尺寸的基管1。

本申请实施例中，

溶体3陷入基管1表面下的熔深V在0.2,mm至0.5mm的范围内。

熔深V为溶解位置的底端距离基管1表面的深度。

为充分将溶体3陷入基管1表面下，利用溶体3提高基管1与翅片2底部之间的连接效果，根据基管1的使用状态，以及基管1的壁厚，可以将熔深V设置在0.2,mm至0.5mm的范围内。

其中，熔深V为0.2,mm为基管1的壁厚较薄的状态。

熔深V为0.5mm为基管1的壁厚较厚的状态。

在基管1的壁厚为0.5mm时，设置熔深V为0.5mm为极限状态，两者融合的效果较好。但是对激光束E的要求较高。

此时，激光束E贴近基管1为10度的状态下，进行熔合。

本申请实施例中，

基管1的半径R不大于翅片2的高度H。

为避免基管1的半径R过大，导致翅片2底部在进行盘旋的弯曲焊接时，导致翅片2底部发生弯曲时产生的褶皱，为了无褶皱，又为了提高两者之间的接合性能，故在设计基管1的半径R与翅片2的高度H时，采用基管1的半径R不大于翅片2的高度H，为试验中的较佳数据。

材料上：激光焊接翅片管实现了不锈钢，钛等材质偏硬金属材料的高翅片管制作，高翅片一般指翅片高于5mm)。

在材料上，可以用采用不同的翅片2材料和基管1材料进行整体的焊接；比如铜带和不锈钢管，铜带和钛/钛合金管；翅片2的厚度根据不同材料可以做到0.3mm,基管厚度可以薄到1mm,可以大大节省了原先焊接翅片管的材料成本。

工艺上：

翅片底部和基管平滑的焊接，无褶皱，焊接率达到100%百分之百。

其结构等同于整体轧制的翅片管，翅片根部和基管无不存在任何间隙，因此无热阻，且不会因为使用过程中的震动，导致翅片和基管脱离，直接产生空气热阻，使热交换效率下降这点在绕片管，套片管中很常见，括号中的意思是绕片管和套片管中很容易因为使用时间长和使用场合的震动环境使翅片和基管脱离，产生空气热阻。

焊接过程中不需要像高频焊接一样冲水，因此焊接部不会存在水在高温情况下分解产生的气体而形成的气泡；在高频焊翅片管的使用过程中这些有气泡的部位后期容易氧化，是翅片和基管脱离，产生空气热阻，影响使用效率和寿命。

成型上：

翅片螺旋缠绕并焊接在基管上，熔深达到0.2-0.5mm.翅片的极限高度一般超过基管半径。

以上所述仅为本申请的实施例而已，而且，本申请中零部件所取的名称也可以不同，其中翅片管100，并不限制本申请中的名称。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的构思和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (8)

1.一种翅片管，包括基管（1）以及螺旋缠绕并焊接基管（1）上的翅片（2），基管（1）与翅片（2）采用激光焊接的方式进行连接，其特征在于：基管（1）与翅片（2）激光焊接形成有溶体（3），激光焊接中的激光束（E）沿着基管（1）与翅片（2）交接的位置倾斜射入，使焊接部位平滑无褶皱。

2.根据权利要求1所述的翅片管，其特征在于：激光束（E）沿着基管（1）与翅片（2）之间的夹角（a）射入；夹角（a）在零度至九十度的范围内。

3.根据权利要求1或2所述的翅片管，其特征在于：基管（1）采用无缝金属管或者焊接金属管，材质包括碳钢，不锈钢，钛及钛合金。

4.根据权利要求1或2所述的翅片管，其特征在于：翅片（2）采用铜带、碳钢带，不锈钢带、钛及钛合金带。

5.根据权利要求1或2所述的翅片管，其特征在于：翅片（2）的高度（H） 不大于基管半径。

6.根据权利要求1或2所述的翅片管，其特征在于： 翅片（2）的厚度（B）在0.1mm 至0.6mm的范围内。

7.根据权利要求1或2所述的翅片管，其特征在于：基管（1）的壁厚（d）在0.5mm至3mm的范围内。

8.根据权利要求1或2所述的翅片管，其特征在于：溶体（3）陷入基管（1）表面下的熔深（V）在0.2,mm至0.5mm的范围内。