專利名稱：：冷擠壓管在暖風(fēng)器運(yùn)用工藝開發(fā)的制作方法冷擠壓管在暖風(fēng)器運(yùn)用工藝開發(fā)
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及冷劑壓管在暖風(fēng)器芯體的工藝開發(fā)和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
：眾所周知，鋁釬焊散熱器、暖風(fēng)器制造技術(shù)，從國(guó)外引進(jìn)也只有10年左右的技術(shù)史。對(duì)于我國(guó)來(lái)說(shuō)是一門新型且偏門的技術(shù)。目前國(guó)內(nèi)鋁釬焊散熱器、暖風(fēng)器所有的制造企業(yè)均按國(guó)外傳統(tǒng)的散熱管與散熱帶組合的工藝運(yùn)作。因散熱帶與散熱管組合釬焊，必須二者有一附有釬焊涂層，即刻4343。傳統(tǒng)工藝為散熱管涂有涂層4343/3003/7072，而散熱帶為3003(無(wú)涂層)，而散熱管的制造設(shè)備及制管模具商均為國(guó)外如德國(guó)的肖拉、美國(guó)的麥克爾克、意大利的TAT等公司，在國(guó)內(nèi)尚未有一家高頻焊管的設(shè)備、模具制造商。設(shè)備及模具的昂貴及的制造周期大大地限制了我國(guó)該行業(yè)的發(fā)展。我們是國(guó)內(nèi)首批參與國(guó)外制管機(jī)的談判、引進(jìn)、調(diào)試的人員，從整個(gè)過(guò)程及近十年散熱器實(shí)際制造，實(shí)際運(yùn)作的過(guò)程中，分析判斷完全可以改變傳統(tǒng)工藝，它將大大地有助于我國(guó)散熱器行業(yè)的發(fā)展，同時(shí)也能擺脫國(guó)外制管機(jī)制造商對(duì)我國(guó)行業(yè)發(fā)展的制約。2003年間在上海汽車配件廠時(shí)，我與其它幾位工程師研制成功無(wú)復(fù)合層冷拔管用于鋁釬焊散熱器的釬焊工藝，并于2003年5月16日上報(bào)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局。于2007年3月27日獲證，專利號(hào)為03116998.8。因當(dāng)時(shí)無(wú)復(fù)合層冷拔管用鋁釬焊暖風(fēng)器的釬焊工藝未試制成功，則當(dāng)時(shí)未申報(bào)。通過(guò)這幾年實(shí)際的運(yùn)用，將冷拔管在暖風(fēng)器的釬焊工藝研制成功，故將實(shí)際積累、歸納、總結(jié)，完善了無(wú)復(fù)合層冷拔管用于釬焊散熱器、暖風(fēng)器的釬焊工藝，故萌生申請(qǐng)專利的想法，同時(shí)也將它們的可使用性推廣于行業(yè)、服務(wù)于社會(huì)。(一)主要工作原理1)散熱管和散熱帶的材料的改變用無(wú)復(fù)合層冷拔管替代高頻焊管的暖風(fēng)器散熱管，散熱管的材料為3003，同時(shí)將散熱帶采用4343/3003/4343的雙復(fù)合層的鋁材。2)釬焊工藝的改變由于材料的改變，則釬焊的溫度需要進(jìn)行調(diào)整。在釬焊前，須去除過(guò)多的焊劑，并在不同的區(qū)域設(shè)置不同的傳統(tǒng)的工藝溫度，從而能達(dá)到飽滿釬焊的工藝要求。(二)該工藝尚需完善部分全鋁暖風(fēng)器的產(chǎn)品須經(jīng)過(guò)二次釬焊后，會(huì)影響產(chǎn)品的美觀。
發(fā)明內(nèi)容(一)無(wú)涂復(fù)層散熱管在釬焊暖風(fēng)器上的實(shí)際運(yùn)用，我們用金相腐蝕試驗(yàn)，及材料化學(xué)元素分析闡述其原理a)化學(xué)成份對(duì)比高頻焊管(4343/3003/7072)<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>軋制管(3003)從以上兩表可以看出1)高頻焊管中的基材3003中Si含量為0.6，比軋制管中的0.15高出很多.而Si含量高，會(huì)使材料的流動(dòng)性好，凝固收縮小，增加強(qiáng)度，這就滿足了高頻焊對(duì)材料的要求。而軋制管是軋制成型的，對(duì)Si含量的要求不高，所以含量為0.15至于硬度不足部分，可以依靠冷軋成型中的加工硬化來(lái)彌補(bǔ)。在軋制管的制作過(guò)程中，備經(jīng)過(guò)7個(gè)道次的冷軋、力0~工、硬化達(dá)到提高硬度的目的。2)涂層7072為Zn系合金，Zn含量1.14。屬于超硬鋁合金。由于7072電極電位極低，所以在這里它用作涂層材料，利用犧牲陽(yáng)極作用達(dá)到防腐蝕目的。高頻管厚度為0.28-0.32mm，涂層10%為0.028-0.032mm，這即是犧牲層的厚度。軋制管的厚度為0.32-0.38，軋制管的厚度通常會(huì)比高頻管的厚度多0.03rran，這個(gè)厚度值用來(lái)彌補(bǔ)犧牲層的厚度，在換熱器的壽命周期內(nèi)被腐蝕掉。3)涂層4343為Si系合金，Si含量為6.8--8.2，而Si含量高，會(huì)使材料的流動(dòng)性好，凝固收縮小，有利于焊接。而3003屬A1-Mn系合金，Mn的含量為1.0--1.5。Mn的主要作用是提高抗蝕性能和塑性，所以它自身具有良好的焊接性能。0.032rnrn的4343涂層轉(zhuǎn)移為散熱帶的上0.01mm的4343，(散熱帶厚度為0.lmm，10%4343涂層為0.01)，相應(yīng)改少，并相應(yīng)的改變釬焊工藝，從而滿足需要。b)腐蝕試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比試驗(yàn)設(shè)備鹽霧腐蝕試驗(yàn)臺(tái)試驗(yàn)介質(zhì)氯化納溶液氯化納溶于蒸餾水濃度50g/L士5g/L，加無(wú)水氯化銅0.205g/L±0.015g,/L，加適量冰乙酸調(diào)整PH值。試驗(yàn)條件溫度50±2°C恒定壓力2士0.25bar，總的循環(huán)次數(shù)240次。鹽霧中持續(xù)30min，PH值3±0.2，濕度中持續(xù)90min.PH值7濕度中持續(xù)90min.PH值7一試驗(yàn)結(jié)果將帶涂復(fù)層的高頻焊管和不帶涂復(fù)層的軋制管放進(jìn)鹽霧箱內(nèi)，進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果表明不帶涂復(fù)層的軋制管和抗蝕能力與帶涂復(fù)層的相當(dāng)。具體見圖片(圖1、圖2、圖3、圖4)(二)無(wú)涂復(fù)層散熱管在釬焊過(guò)程的工藝_由于散熱管是不帶涂復(fù)層和散熱帶帶涂復(fù)層，基于以上分析的化學(xué)成分不同，故用釬焊溫度來(lái)彌補(bǔ)材料的不同釬焊層問(wèn)題。高頻焊管4343/3003/7072與散熱管(3003)組合以下稱A工藝；冷拔管(3003)與散熱管(4343/3003/4343)組合以下稱B工藝;工藝名稱釬層隨附物釬層4343厚度A工藝散熱管§=0.320.032匪B工藝散熱帶§=0.090.009,5(釬層4343厚度為涂覆體厚度的10%)A、B工藝采用的主片均為4343/3003，§二l.5，涂層為'0.15咖，用A工藝主片與管的釬劑涂層為0.032mm，加上主片涂層0.15mm的涂層，二者合一，則焊縫堆積釬層多。用B工藝主片與管的焊接，因管不附涂層，只得依靠主片上的0.15的涂層進(jìn)行堆積，故涂層上的來(lái)料較A少。由A改為B工藝，則需能過(guò)焊釬原理，用相應(yīng)的工藝進(jìn)行彌補(bǔ)。材料名稱厚度合金成份溶化溫度3003母材帶AL-Mn643°4343釬焊12%AL-Si577°Fluxless助釬K1-13ALF4-L565°-572°7072防腐層10%AL-Zn630°故爐溫的設(shè)置為:工藝名稱爐區(qū)1爐區(qū)2爐區(qū)3爐區(qū)4爐區(qū)5A590°C600°C605°C609-612°C609-615°CB568-577°C577-600。C600-610°C605-612°C610-6215°C速度V二800-900腿/min爐區(qū)長(zhǎng)度二2m每爐區(qū)t二2.5min.B工藝與A工藝的改變?cè)谝?、二區(qū)。因B工藝主片與散熱管的釬接，釬料只有主片上O.15腿的來(lái)源，貝lj:第一區(qū)2.5min時(shí)溫度設(shè)定在568°-577°，此時(shí)釬焊層沒有熔化，而Fluxless助釬劑充分溶化鋪開、伸展。而進(jìn)入第二區(qū)時(shí)，在助釬劑徹底鋪開時(shí)(557-60(TC)4343釬劑完全溶化，延著助焊劑所鋪開的地方通過(guò)毛細(xì)現(xiàn)象往主片與管及帶的各空間填充，后三區(qū)A與B工藝無(wú)大區(qū)別，均進(jìn)行焊接階段，B工藝就是用釬焊溫度的改變從而同樣達(dá)到釬焊飽滿的現(xiàn)象。(三)解決散熱帶的過(guò)燒問(wèn)題因暖風(fēng)器比散熱器小，且要求散熱帶與主片緊貼，而在釬焊過(guò)程中，主片與散熱帶的厚度不同，易吸熱及傳熱，同時(shí)在噴Fluxless時(shí)容易在主片端形成堆積，而堆積的是AL-Si，Si的溶點(diǎn)低，釬焊后造成過(guò)燒，故在工藝中規(guī)定，在噴Fluxless后烘干后，必須清除堆積楊，方能進(jìn)入釬焊階段。(四)全鋁暖風(fēng)的二次釬焊.全鋁暖風(fēng)釬焊因水室安裝后，主片與水室間形成了相對(duì)的空間，釬焊溫度不能準(zhǔn)確的傳遞到水室內(nèi)的主片與管的焊接處，并且，二者焊接，釬料的來(lái)源補(bǔ)充只靠主片上0.15的供給，溫度受到間接的傳遞，務(wù)必造成管的接頭泄漏。鑒于該現(xiàn)象，采用水室與芯體二次釬焊，讓芯體焊接時(shí)，主片與管完全暴露，待芯體釬焊完畢后再壓裝水室。(五)該工藝運(yùn)用的實(shí)際經(jīng)濟(jì)性(l))設(shè)備及模具的投入表管帶組合，頻管的規(guī)格很少，開發(fā)某一個(gè)產(chǎn)品的散熱管的制管機(jī)及制管的模具均依賴于進(jìn)口，制管機(jī)近1000萬(wàn)元，而一種規(guī)格的模具需200萬(wàn)元，而如此昂貴的投入，在一定程度上局限了散熱管規(guī)格的開發(fā)，而冷拔管的制管機(jī)只需投入20萬(wàn)元，開發(fā)散熱管的規(guī)格模具只需3000元，則大大減少了投入的資金和時(shí)間，能更大范圍的增加散熱管各種規(guī)格。<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>(2)材料實(shí)際運(yùn)用的對(duì)比表在散熱器及暖風(fēng)器'散熱帶和散熱管用同樣的平均比例為1:1.21，故每產(chǎn)品的節(jié)約成本為23-30元左右。<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>(3)新品開發(fā)周期的'對(duì)叱表<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>(4)自主開發(fā)的靈活性在開發(fā)新產(chǎn)品時(shí)，因不同規(guī)格的散熱管需要不同的模具，在設(shè)計(jì)、試驗(yàn)性能上選擇很少，需按市場(chǎng)現(xiàn)有規(guī)格選擇。當(dāng)性能要求未能達(dá)標(biāo)時(shí)，無(wú)可選擇。而用冷拔管時(shí)，因管型的規(guī)格多于高頻管的十幾倍，則在需改變性能和尺寸的同時(shí)，給自主開發(fā)帶來(lái)了靈活性。(5)利用資源開發(fā)的廣闊性因?yàn)殚_發(fā)散熱管方便，則在開發(fā)產(chǎn)品時(shí)，為滿足顧客對(duì)產(chǎn)品的尺寸及性能要求，按本企業(yè)現(xiàn)有的制帶刀具的資源進(jìn)行開發(fā)，大大增加了產(chǎn)品開發(fā)的廣闊性。(6)質(zhì)量反饋?zhàn)员竟静捎迷摴に?年來(lái)，尚未發(fā)生一個(gè)產(chǎn)品添加正規(guī)防凍液而造成散熱管腐蝕引起的泄漏產(chǎn)品，故能充分說(shuō)明采用該工藝完全能達(dá)到要求。(7)公司的直接經(jīng)濟(jì)效益采用該工藝后，以每月生產(chǎn)4萬(wàn)臺(tái)，用散熱管4T核算；設(shè)備及模具投入節(jié)省1179.7萬(wàn)元。材料消耗節(jié)省93.12萬(wàn)元。(8)品種的廣度-目前本公司散熱管的品種為52種，產(chǎn)品品種為480款，滿足了市場(chǎng)不同層次、不同規(guī)格、性能的需要，最大限度的拓寬銷售。下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。圖1帶涂層高頻焊管腐蝕圖片圖2不帶涂層的軋制管腐蝕圖片圖3帶涂層高頻焊管腐蝕圖片圖4不帶涂層的軋制管腐蝕圖片圖5為散熱管的外型圖具體實(shí)施方式(1)散熱管加工(3003)、零件清洗；(2)主片涂上釬劑FLUX粉；(3)芯體裝配散熱管與散熱帶、主片、側(cè)板通過(guò)芯體裝配機(jī)組裝在一起；(4)芯體噴FLUX粉，并予以烘干，去處主片處的堆積物進(jìn)行釬焊；(5)芯體釬焊，使主片與散熱管結(jié)合部位暴露在爐膛內(nèi)，完全釬焊。釬焊溫度調(diào)整為:<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>(6)檢査管子與主片的結(jié)合狀態(tài)；(7)在專用的工裝上壓裝水室；(8)二次釬焊，將水室與主片釬焊在一起；(9)裝配連接管，并在夾具上手工焊接或按裝。(10)進(jìn)行檢漏測(cè)試。權(quán)利要求1本發(fā)明設(shè)計(jì)是一種暖風(fēng)器散熱管材料應(yīng)用，解決了高頻焊管的規(guī)格少、設(shè)備投入大、新產(chǎn)品開發(fā)周期長(zhǎng)、不能滿足顧客對(duì)產(chǎn)品的特殊要求、產(chǎn)品價(jià)格昂貴等問(wèn)題，使產(chǎn)品的開發(fā)靈活性和速度大大增加，同時(shí)能滿足不同的顧客需求對(duì)產(chǎn)品性能的要求，產(chǎn)生較大的直接經(jīng)濟(jì)價(jià)值。通過(guò)試驗(yàn)證明了產(chǎn)品的可靠性和強(qiáng)度。2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的散熱管材料的改變，在暖風(fēng)器的制作工藝過(guò)程必須引起改變，釬焊溫度和整個(gè)加工工藝都隨之進(jìn)行了改變，以確保產(chǎn)品的質(zhì)量和加工過(guò)程的順利進(jìn)行。全文摘要本發(fā)明設(shè)計(jì)是涉及到鋁釬焊散熱器、暖風(fēng)器制造技術(shù)，眾所周知，鋁釬焊的技術(shù)從國(guó)外引進(jìn)也只有10年左右的技術(shù)史。對(duì)于我國(guó)來(lái)說(shuō)是一門新型且偏門的技術(shù)。目前國(guó)內(nèi)鋁釬焊散熱器、暖風(fēng)器所有的制造企業(yè)均按國(guó)外傳統(tǒng)的散熱管與散熱帶組合的工藝運(yùn)作。因散熱帶與散熱管組合釬焊，必須二者有一附有釬焊涂層，即刻4343。傳統(tǒng)工藝為散熱管涂有涂層4343/3003/7072，而散熱帶為3003(無(wú)涂層)，而散熱管的制造設(shè)備及制管模具商均為國(guó)外如德國(guó)的肖拉、美國(guó)的麥克爾克、意大利的TAT等公司，在國(guó)內(nèi)尚未有一家高頻焊管的設(shè)備、模具制造商。設(shè)備及模具的昂貴及制造周期大大地限制了我國(guó)該行業(yè)的發(fā)展。為此將暖風(fēng)器的散熱管的材料改變，用3003的材料替代，這樣就解決了高頻焊管的規(guī)格少、設(shè)備投入大、新產(chǎn)品開發(fā)周期長(zhǎng)、不能滿足顧客對(duì)產(chǎn)品的特殊要求、產(chǎn)品價(jià)格昂貴等問(wèn)題，使產(chǎn)品的開發(fā)靈活性和速度大大增加，同時(shí)能滿足不同的顧客需求對(duì)產(chǎn)品性能的要求，產(chǎn)生較大的直接經(jīng)濟(jì)價(jià)值。文檔編號(hào)B23K1/008GK101596631SQ200810038640公開日2009年12月9日申請(qǐng)日期2008年6月6日優(yōu)先權(quán)日2008年6月6日發(fā)明者周玉珍,方黔秋,黃一鶚申請(qǐng)人:上海德朗汽車零部件制造有限公司