CN218902391U - 一种管嘴结构 - Google Patents

Abstract

在铝质换热器产品炉中钎焊的过程中，将铝管嘴一并整体钎焊在铝换热芯体的铝质外挡板上，为了提高铝换热芯体外挡板与铝管嘴之间钎焊层在整体钎焊后的机械性能，应加大铝管嘴底平面的钎焊面积，从而加大铝管嘴底平面单位面积的机械强度，在此基础上，还需要在加大面积的管嘴底平面中添加有沟槽结构，这些沟槽结构深度较浅，其截面可以是V形、U形以及各种多边形等等，该沟槽结构的作用是在铝管嘴底平面中，使融化的铝‑硅钎料在流布管嘴底平面过程中，尤其会填满位于铝管嘴底部的沟槽，并呈现出封闭结构的钎料墙，由此可以增强铝管嘴与铝换热芯体外挡板之间钎料层的机械强度，并可以杜绝因铝‑硅钎料特殊的不均匀、不均布的流动现象而造成整体钎焊的铝换热芯体外挡板与铝管嘴底部之间产生的外漏现象。

Description

一种管嘴结构

技术领域

本实用新型涉及一种管嘴结构，尤其涉及与换热芯体外挡板采用整体钎焊的管嘴结构。

背景技术

在采用炉中钎焊工艺制造的换热器产品中，管嘴一般都在换热芯体炉中钎焊后，再采用各种熔焊工艺或火焰钎焊工艺等等，将管嘴焊接在换热器芯体的外挡板上。为了满足管嘴的熔焊及火焰钎焊工艺，需要配备很多人工、焊接设备，包括所需要的厂房面积和用电设备等等各种成本和费用。

如果在换热器产品炉中钎焊的过程中，将管嘴一并整体钎焊在换热芯体的外挡板上，就此可以减少以致取消针对管嘴的熔焊及火焰钎焊工艺，亦可以减少以致取消针对管嘴熔焊及火焰钎焊工艺所需的人工、设备、场地面积以及用电负荷等等，由此可以大幅度地降低产品的制造成本。

目前，将管嘴与换热芯体外挡板采用整体钎焊工艺一并钎焊出来的典型产品有不锈钢整体钎焊板式换热器，其换热芯体、外挡板及管嘴均为不锈钢材质，所用钎料为纯铜箔片，通过在整体钎焊中融化纯铜钎料，将各个在整体钎焊过程中不会融化的不锈钢零件，包括管嘴、换热芯体和外挡板等等钎焊在一起。由于铜钎料在整体钎焊后仍具有很好的机械性能，于是采用不锈钢材质的管嘴底平面具有较小的圆周面积与换热芯体外挡板整体钎焊在一起，亦可以满足这类不锈钢整体钎焊板式换热器的使用要求。

但是，当换热芯体、外挡板和管嘴均为铝合金，所使用的钎料为铝-硅合金，再套用上述不锈钢整体钎焊板式换热器的产品结构，尤其是套用其管嘴与外挡板之间的钎焊结构，其钎焊后管嘴与外挡板之间的铝-硅钎料层面的使用可靠性和机械性能就会差很多。

这是由于铝-硅钎料在钎焊后为脆相铸造体，其金属相结构和钎焊后的机械性能完全不同于纯铜钎料融化及再凝固的金属相结构和机械性能，铝-硅钎料融化及再凝固后，尤其是抗拉伸和抗疲劳性能较差。将会在铝质换热器及管嘴的工作和使用过程中，极易使铝质换热芯体外挡板与管嘴之间的钎料层产生开裂，甚至管嘴脱落，造成换热介质外漏。

另外，由于铝-硅钎料属于合金钎料，本质上不同于纯铜这样的纯金属钎料，所以铝-硅钎料在整体钎焊过程中，其钎料流动性较为特殊，会使融化的钎料按照毛细管现象，集中地汇集及堆积在呈平面状的管嘴底部某些微凸起点周围，由此将会造成铝-硅钎料在平面状的管嘴底平面中呈现出不均布的现象，而这种铝-硅钎料不均布现象在钎料凝固后，极易造成管嘴底平面在整体钎焊后发生外漏现象，由此不得不仍需要采用熔焊及火焰钎焊工艺另外地再次焊接管嘴。

发明内容

本实用新型的主要目的是，在铝质换热器产品炉中钎焊的过程中，将铝管嘴一并整体钎焊在铝换热芯体的铝质外挡板上，为了提高铝换热芯体外挡板与铝管嘴之间钎焊层在整体钎焊后的机械性能，应加大铝管嘴底平面的钎焊面积，从而加大铝管嘴底平面总面积的机械强度，在此基础上，还需要在加大面积的管嘴底平面中添加有沟槽结构，这些沟槽结构深度较浅，其截面可以是V形、U形以及各种多边形等等，该沟槽结构的作用是在铝管嘴底平面中，使融化的铝-硅钎料在流布管嘴底平面过程中，尤其会填满位于铝管嘴底部的沟槽，并呈现出封闭结构的钎料墙，由此既可以增强铝管嘴与铝换热芯体外挡板之间钎料层的机械强度，又可以完全杜绝铝换热芯体外挡板与铝管嘴底部之间产生的外漏现象。

在铝换热芯体外挡板与铝管嘴的整体钎焊之前，在铝换热芯体外挡板与铝管嘴之间，放置有铝钎料板片，该钎料板片的钎焊面积与加大面积的管嘴底平面相同。所谓铝钎料板片是指，相对低熔点的铝-硅钎料均匀地轧制在相对高熔点铝合金芯板的上下两面，并均有一定的厚度。在整体钎焊过程中，相对高熔点的铝合金芯板不会融化，融化的是轧制在其上下两面相对低熔点的铝-硅钎料。在钎焊过程中，轧制在相对高熔点铝合金芯板上下两面的铝-硅钎料，将会与相对高熔点铝合金芯板产生固溶现象，即此铝-硅钎料将牢牢地固溶及渗透到相对高熔点铝合金芯板中，其他熔融的钎料将在此固溶界面上流动，那些可流动的钎料将会在毛细管的作用下，使铝-硅钎料填满这些沟槽结构的同时，亦会尽量均布地铺展在管嘴底平面中，从而使钎料板片中相对高熔点的铝合金芯板与管嘴底平面全面地钎焊在一起，形成牢固的钎焊层面。同时，位于钎料板片中相对高熔点铝合金芯板下面的钎料，亦将会与铝质换热芯体外挡板钎焊在一起。

针对铝管嘴而言，设融化的钎料是位于钎料板片中相对高熔点铝合金芯板上面的钎料，而针对铝换热芯体的外挡板而言，则融化的钎料是位于钎料板片中相对高熔点铝合金芯板下面的钎料。其实在铝换热芯体外挡板角孔外周边的外平面及内平面中，亦可以添加有类似的沟槽结构。

由于这些沟槽结构是专门制造在管嘴底平面中，以及专门制造在铝换热芯体外挡板之上的，当钎料板片上下两面的钎料凝固后，将会在管嘴底平面中，以及在铝换热芯体外挡板之上的沟槽结构中形成钎料墙。如此，管嘴底平面与相对高熔点铝合金芯板之间，以及相对高熔点铝合金芯板与外挡板之间各自形成大面积的钎焊层面，并因沟槽结构而形成封闭状的钎料墙，如此就可以做到经过整体钎焊工艺，将铝质换热芯体的外挡板与铝管嘴可靠及牢固地钎焊在一起。

由于管嘴底部具有较大的钎焊面积，保有较高的总面积机械性能，尤其那些沟槽中的铝-硅钎料墙，不仅会增强铝管嘴与铝换热芯体外挡板之间的机械性能，尤其还可以杜绝整体钎焊的铝换热芯体外挡板与铝管嘴底部之间产生外漏现象。

本实用新型的目的是采用以下方案实现的，加大整体钎焊管嘴底部底平面的面积，其特征在于，在整体钎焊管嘴底部底平面上有沟槽结构。

与管嘴整体钎焊的外挡板角孔外周边的外平面及内平面中有沟槽结构。

本实用新型具有以下优点和积极效果：

可以明显地提高管嘴的钎焊合格率。

亦可以取消用熔焊或火焰钎焊等方式焊接管嘴的工序。

由此可以不再为了焊接管嘴而购置昂贵的熔焊及火焰钎焊设备，亦可以减少用电量，可明显地减少人工成本，减少厂房面积，最终在不降低产品质量要求和性能品质的前提下，减少制造工序和制造工时，并降低产品的制造成本。

由于与管嘴整体钎焊的外挡板角孔外周边的外平面及内平面中亦有封闭状的沟槽结构，由此可以更加明显地提高整个产品的钎焊合格率。

附图说明

以下将结合附图对本实用新型作进一步说明

图1管嘴底部与外挡板之间为铆接结构的示意图

图2管嘴外部为加强型结构的示意图

图3表示图2中标识为17椭圆环中的放大示意图

图4管嘴底部与外挡板之间为直插结构的示意图

图5管嘴底部平面为加大面积的矩形并带有线性沟槽结构的示意图

图6管嘴底部平面为加大面积的圆形并带有环形沟槽结构的示意图

图7管嘴底部平面外廓为加大面积的复杂曲面并带有复杂沟槽结构的示意图

具体实施方式

下面结合实施例及图示做进一步说明；

在所有图示中，标识1、1a、1b均表示为外挡板，标识2、2a、2b均表示底平面带有沟槽结构的管嘴，标识3、3a、3b均表示换热板片上的角孔，标识4、4a、4b、4c均表示在整体钎焊管嘴底部与外挡板之间用于整体钎焊的钎料板片，标识5、5a、5b、5c、5d、5e、5f、5g、5h、5k均表示位于整体钎焊管嘴底平面上的沟槽截面，标识6、6a、6b、6c均表示位于外挡板角孔外周边外平面中的沟槽截面，标识7、7a均表示位于外挡板角孔外周边内平面中的沟槽截面，标识8、8a、8b表示换热板片，标识9表示图1中角孔周边隔层存在的密封垫板，标识10表示位于角孔周边隔层存在的密封垫板9其底平面的沟槽截面，标识11表示位于角孔周边隔层存在的密封垫板9其上平面的沟槽截面，标识12表示构成间壁换热的换热装置A，标识13表示构成间壁换热的换热装置B，标识14、14a表示在图2及图3中角孔周边各层均存在的密封垫板，标识15、15a均表示位于角孔周边各层均存在的密封垫板14、14a其底平面的沟槽截面，标识16、16a表示位于角孔周边各层均存在的密封垫板14、14a其上平面的沟槽截面，标识17表示图3中的椭圆环，标识18表示整体钎焊管嘴中的流道，标识19表示构成间壁换热的换热装置C，标识20表示构成间壁换热的换热装置D，标识21、21a、21b均表示整体钎焊管嘴底部加大面积的底平面，标识22、22a、22b均表示在整体钎焊管嘴底部底平面中的流道孔。

图1表示了管嘴底部与外挡板之间是铆接结构，这样的结构要求外挡板背面其角孔壁为喇叭口斜面，便于管嘴底部与外挡板之间采用铆接结构，由此有益于管嘴与外挡板之间的整体钎焊，同时，在图1中还展示了在各层角孔及换热装置12、13之间，密封垫板9是隔层存在的。

图2表示了管嘴外部为加强型结构的示意，这样增加管壁厚度的结构可以加强管嘴的抗疲劳强度，并可增大管嘴的抗扭转强度值，同时，在图2中还展示了密封垫板14是逐层均存在的。

图3展示了图2中标识为17椭圆环中的放大示意，其中重点表示了5b、6b、7b、15a、16a所展示的沟槽截面，尤其展现了与管嘴整体钎焊的外挡板1a角孔外周边的外平面及内平面中有沟槽结构6b、7b，在图3中这些沟槽截面5b、6b、7b、15a、16a表现出在整体钎焊后，其沟槽均被钎料填满。

图4表示了管嘴底部与外挡板之间是直插结构的，这样的结构方便组装，同时，在图4中还展示了在各层角孔及换热装置19、20之间，角孔周边采用凹凸形角孔密封结构。

图5展示了管嘴底部平面为加大面积的矩形并带有线性沟槽结构的示意，这样的沟槽结构不仅可以避免管嘴整体钎焊后的外漏，还可以加强整体钎焊后的管嘴及其底平面抗疲劳强度和抗扭强度。

图6展示了管嘴底部平面为加大面积的圆形并带有环形沟槽结构的示意，这样的沟槽结构方便于加工，既可以避免管嘴整体钎焊后的外漏，亦可以加强整体钎焊管嘴及其底平面的抗疲劳强度。

图7展示了管嘴底部平面外廓为加大面积的复杂曲面并带有复杂沟槽结构的示意，这样外廓为复杂曲面的管嘴底平面是为了尽量加大管嘴底部的钎焊面积，以及如此复杂的沟槽结构可以最大可能地避免管嘴在整体钎焊后的外漏，亦可以最大可能地加强在整体钎焊后，管嘴及其底平面的抗疲劳强度和抗扭强度。

除了图5、6、7所表示被加大面积的管嘴底部平面的沟槽结构是线性的、环形的之外，在被加大面积的管嘴底部平面上的沟槽结构还可以是三角形的，多边形的，阿基米德螺旋形的，以及可以在整个被加大面积的管嘴底部底平面上，布满了由粗糙的密集削痕迹构成的众多沟槽。

这些不同结构的沟槽可以同时存在于同一个管嘴底部平面上。

其沟槽的数量，包括套层存在的数量，以及沟槽的截面形状等不限。鉴于管嘴底部平面的钎料总量和钎料流动性，其沟槽的深度有限。

图5、6、7所表示管嘴底部具有加大面积的底平面，其底平面可以采用机械加工切削方式制造，亦可采用热锻的方式制造，并可以将管嘴底部具有加大面积的底平面中的沟槽结构一并锻压出来，以此可以节省管嘴的原材料重量和加工切削量，亦可以尽量加大管嘴底部的底平面面积，由此可以在整体钎焊后加强管嘴及其底平面的各类强度。

Claims (1)

1.一种管嘴结构，加大整体钎焊管嘴底部底平面的面积，其特征在于，在整体钎焊管嘴底部底平面上有沟槽结构，与管嘴整体钎焊的外挡板角孔外周边的外平面及内平面中有沟槽结构。

Images