專利名稱：管翅片釬焊工藝與管內(nèi)加熱釬焊機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種管翅片釬焊工藝與管內(nèi)加熱釬焊機，本發(fā)明型描述中涉及 的管翅片釬焊工藝與管內(nèi)加熱釬焊機，是以用于帶翅片形管式熱交換器的管翅 片為主要對象的釬焊工藝方法，但可以認為本發(fā)明型描述中涉及的管翅片釬焊 工藝與管內(nèi)加熱釬焊機，還可以適用于其它結(jié)構(gòu)為至少一根或多根管子同時穿 過一組薄片組成的翅片的釬焊，比如用于制冷，暖通，壓縮機,汽車，油冷等行業(yè) 的翅片熱交換器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，帶翅片形管式熱交換器，由于設(shè)有多個相隔微小間隙相互平 行排列的翅片和多個垂直地貫穿這些翅片并呈多列多排固定的管子，這些多根 管子同時穿過一組薄片組成的翅片與管子之間的配合通常是過盈(或間隙)的 固定配合，翅片與管子的固定連接一般都是通過焊接來完成的。由多根導管和
若干件翅片組成的翅片式換熱器，材料多為工業(yè)純銅，管長約300多毫米，壁 厚1.0毫米；翅片厚0.4毫米，每片翅片在同一平面上沖有裝配導管，并與導 管個數(shù)相同的帶有翻折邊的孔，且翻邊孔的上方還沖有安放釬料的槽口。要將 厚度小、有效長度長、空間小的翅片，通過翻折邊與導管焊接在一起，即便是 用盡了有接觸反應(yīng)釬焊和擴散釬焊中的真空釬焊、氮氣保護爐釬焊，氫氣保護 爐釬焊，火焰釬焊、感應(yīng)釬焊、爐中釬焊、鹽浴釬焊和真空釬焊，以及氧-乙炔 釬焊等常規(guī)方法，始終不能解決保證翅片與導管焊面良好的換熱效率這一工藝 技術(shù)難題。要保證翅片與導管焊接面的良好焊接，首先要解決的問題是使用什 么樣的熱源。如果使用燃氣，可能造成導管兩端溫度不一致不均勻，焊接質(zhì)量效果難以保證。如果再進行補焊，質(zhì)量效果很可能更差。保證導管各段加溫一 致， 一次釬焊成功是最好的保證質(zhì)量的措施。電弧加熱的方法也是不可選的。 如果利用導管自身電阻通以低壓大電流加熱，這一技術(shù)方案應(yīng)是可行的，但設(shè) 備技術(shù)比較復雜，投資大，此方案的實施將是比較困難的，周期也將比較長。 如果用可燃氣體與氧氣或壓縮空氣混合燃燒的火焰作為熱源進行焊接的火焰釬 焊，雖然能夠根據(jù)工件形狀，利用釬料與母材反應(yīng)生成液相填充翅片與導管接 頭間隙，用多火焰同時加熱焊接翅片與導管，但這種接觸反應(yīng)釬焊的火焰加熱 的不均勻和溫度不易控制的緣故，焊后檢查，有些翻折邊與導管未焊上，有些 地方釬料流到外面卻在兩翅片之間形成了焊接。用看似加熱均勻的擴散釬焊， 比如爐中釬焊，在焊接過程中，將裝配好釬料的工件放在爐中進行加熱焊接， 雖然能增加保溫擴散時間，使焊縫與母材充分均勻化，但套疊在紫銅管上的紫 銅散熱翅片，由于導管與翅片裝配之后，導管完全被翻折邊包裹起來。當使用 有接觸反應(yīng)釬焊和擴散釬焊的傳統(tǒng)加熱方法時，首先被加熱的是翅片，導管卻
不能直接加熱；加之導管的厚度是翅片的2.5倍，熱容量大，溫度上升慢。釬 焊時，導管的升高溫度總是滯后于翅片的升高溫度，翅片先于導管到達釬焊溫 度。當翅片到達釬焊溫度時，熔化的釬料首先流向翅片一邊，并經(jīng)翻折邊的間 隙流到翅片上；此時釬料開始熔化并潤濕和附著在翻折邊內(nèi)壁，而由于導管尚 未到達釬焊溫度，液態(tài)釬料不能潤濕和附著在導管上，也不能滲入并填滿連接 處釬焊間隙，形成了 "多余"的釬料，沿翻折邊的間隙流到翻折邊外壁。而當 導管到達釬焊溫度的釬料熔點時，翅片溫度比釬焊溫度高出許多，翅片開始軟 化，時間越長軟化越嚴重，釬焊接縫的釬料已經(jīng)所剩無幾，不能滿足翻折邊與 導管的釬焊間隙的填充量的要求，造成翻折邊與導管不能達到良好的釬焊效果， 其效果與火焰釬焊方法相差不大，焊接都不成功。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述問題而作出的，其目的在于提供一種導管內(nèi)或類似 腔內(nèi)加熱釬焊管翅片的工藝方法與管內(nèi)加熱釬焊機，以解決傳統(tǒng)釬焊加熱方式導致翅片先于導管到達釬焊溫度，溫度不易控制，釬焊不能完全滲入填滿連接 處間隙，釬焊效果差的問題。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的一種管翅片釬焊工藝，具有如下特征 用熔點較焊件為低的填充釬焊焊料填裝連接處間隙，將裝配好釬料的帶翅片形 管式導管焊件置于托架上，并對待釬焊焊件表面進行化學清洗；將桿狀電加熱
管伸入在導管內(nèi)進行管內(nèi)輻射加熱，使釬料首先潤濕并敷滿導管外壁并充滿釬 焊間隙，再通過液態(tài)釬料將溫度傳遞到翅片翻折邊上，當達到釬焊溫度后，釬
料與導管和翻折邊之間通過原子的擴散和溶解之后形成冶金結(jié)合；然后稍事冷
卻凝固液態(tài)釬料。
本發(fā)明相比于現(xiàn)有技術(shù)，具有如下有益效果。 本發(fā)明采用在導管內(nèi)加熱的方式，讓導管先于翅片到達釬焊溫度，導管先
到達釬焊溫度使得釬料首先潤濕并敷滿導管外壁充滿釬焊間隙，由液態(tài)釬料將
溫度傳遞到翅片翻折邊上，通過原子的擴散和溶解之后形成冶金結(jié)合的釬焊方
式，不僅為翅片式換熱器這一關(guān)鍵部件乃至批量生產(chǎn)中央熱水機的試制和生產(chǎn)
鋪平了道路，創(chuàng)造了充分的技術(shù)條件，而且創(chuàng)造了有別于傳統(tǒng)釬焊方法，操作
簡便易行，投資微小，新型的管內(nèi)加熱的釬焊方法。且被焊件幾何形狀不受限
制，表面不會損傷,金屬內(nèi)部晶體結(jié)構(gòu)不變，釬焊變形小，無明顯焊疤，接頭光
滑美觀,使批量生產(chǎn)釬焊的翅片式換熱器，完全可以與意大利進口樣件相媲美。
從而解決了傳統(tǒng)釬焊加熱方式導致翅片先于導管到達釬焊溫度，溫度不易控制,
釬焊不能完全滲入填滿連接處間隙，釬焊效果差的問題。
到目前為止，尚未見到類似于本方法的諸如其他直徑、其他截面形狀的管 內(nèi)加熱或腔內(nèi)(型腔)加熱的釬焊方法的先例報導。
根據(jù)本發(fā)明創(chuàng)造性地制作的電熱管式管內(nèi)加熱釬焊機，接合牢固，具有韌性，應(yīng)力分布極好，管內(nèi)加熱釬焊機它具有結(jié)構(gòu)緊湊、熱傳導效率高、輕巧而 牢固、適應(yīng)性強、經(jīng)濟性好，結(jié)構(gòu)合理、體積小、安裝使用方便、安全、耐腐 蝕、使用壽命長等優(yōu)點。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
圖1是根據(jù)本發(fā)明釬焊翅片式換熱器翅片的焊接示意圖。
圖2是圖1的局部側(cè)視圖。
圖3是本發(fā)明電熱管式管內(nèi)加熱釬焊機與釬焊翅片式換熱器翅片的使用狀 態(tài)主視圖。
圖4是圖3的俯視圖。
圖中l(wèi).導管，2.翅片，3.電加熱管，4.加熱管支架，5.電源接線端子，6. 釬焊機的機身架，7.換熱器托盤，8.翅片翻折邊，9.釬料，IO.釬焊縫，11.槽 口， 12,固定壓板，13.托架，14.接線板。
具體實施例方式
參閱圖1 圖2。帶翅片形管式熱交換器由多根導管1和若干件翅片2組成。 翅片2相互平行排列，由至少兩個垂直導管1貫穿連接 一起。每片翅片2在同 一平面上沖有裝配導管1的翅片翻折邊孔。且翻邊孔的上方還沖有安放釬料的 槽口 11。單根電加熱管3穿過導管1型腔管內(nèi)。釬焊前對裝配有翅片2的導管 1工件必須進行細致加工和嚴格清洗，除去油污和過厚的氧化膜，保證翅片翻折 邊8接口裝配間隙。間隙一般要求在0.01 0.1毫米之間。用熔點較焊件為低 的填充釬焊焊料填裝入連接處間隙的槽口 11，將裝配好釬料9的帶翅片形管式 導管焊件置于圖3所示的托盤7上，然后將桿狀電加熱管3伸入在導管1內(nèi)進 行管內(nèi)輻射加熱。焊接過程中，采用比管翅片母材熔點低的金屬材料作釬料， 將管翅片焊件和釬料加熱到高于釬料熔點、低于管翅片母材熔點的溫度。經(jīng)試驗使用HL602釬料進行試焊。釬焊溫度選擇低于焊件材料熔點的溫度，選擇在 270 310'C之間。焊劑使用25%的氯化鋅。釬焊時間約控制在5 8分鐘。利用 液態(tài)釬料潤濕管翅片母材，填充翻折邊接頭間隙釬焊縫，使釬料9首先熔化成 為液態(tài)潤濕并敷滿導管外壁釬焊縫10,并充滿釬焊間隙。釬焊縫10中的釬焊合 金在電加熱管3的熔融溫度下，變?yōu)橐簯B(tài)釬料。液態(tài)釬料將溫度傳遞到翅片翻 折邊8上。當達到釬焊溫度后，釬料9與導管和翻折邊之間通過原子的擴散和 溶解之后形成冶金結(jié)合；此時停止加熱，稍事冷卻，液態(tài)釬料凝固，釬焊過程 結(jié)束。亦此時，翅片2主體還低于釬焊溫度；即使釬焊溫度略高于翅片母材紫 銅的軟化溫度，但因時間短尚不足以使翅片完全軟化。焊后經(jīng)檢查，翅片間的 縫隙均可見到釬料的痕跡，并且比較均勻，證明釬焊間隙全部填滿，保證了足 夠的釬焊面積；首片和末片翅片與導管之間都形成了完整的釬料圓根。
參閱圖3、圖4，根據(jù)上述方法制作的管內(nèi)加熱釬焊機，由圖中的機身架6, 和裝在機身架6前端的托架13，以及安裝在托架13的加熱管支架4組成。每 個加熱管支架4通過托架13上的電源接線板14電連接電加熱管3。每個電加熱 管3對應(yīng)一個電源接線端子5。在電源接線板14與電源之間可以配有一個對加 熱電流和加熱時間進行調(diào)節(jié)控制的控制器，以形成一個完整的單臺換熱器釬焊 機。托架13固聯(lián)在機身架6上，托架13和電加熱管支架4固聯(lián)為一體，管支 架4上裝有用螺釘連接固定的固定壓板12。托架13的前端裝有連接電源的接線 板14，其上并聯(lián)有對應(yīng)電加熱管3排列的接線端子5。每個接線端子5與電加 熱管支架4的電加熱管3電連接。若干只平行排列的電加熱管3固定在電加熱 管支架4上。將多只電加熱管3的引出線通過接線端子5直接連于電源開關(guān)， 電加熱管支架4和釬焊機的機身架6是焊為一體的，在焊接時不可移動。焊接 時，托盤7放在機身架6平臺上，組裝完畢的換熱器置于托盤7中，導管l對 正電加熱管3推進。閉合電源開關(guān)，電流通過接線端子5輸送到多只電加熱管3， 進行管內(nèi)輻射加熱釬焊。焊接完成后端出托盤7將換熱器退出釬焊機，亦即退 出電加熱管3，關(guān)閉電源。開閉電源開關(guān)是最簡單和成本最低的控制方法。
權(quán)利要求
1.一種管翅片釬焊工藝，具有如下特征用熔點較焊件為低的填充釬焊焊料填裝連接處間隙，將裝配好釬料的帶翅片形管式導管焊件置于托架上，并對待釬焊焊件表面進行化學清洗；將桿狀電加熱管伸入在導管內(nèi)進行管內(nèi)輻射加熱，使釬料首先潤濕并敷滿導管外壁并充滿釬焊間隙，再通過液態(tài)釬料將溫度傳遞到翅片翻折邊上，當達到釬焊溫度后，釬料與導管和翻折邊之間通過原子的擴散和溶解之后形成冶金結(jié)合；然后稍事冷卻凝固液態(tài)釬料。
2. 如杈利要求1所述的管翅片釬焊工藝，其特征在于，釬焊溫度選擇低于焊 件材料熔點的溫度，釬焊時間控翁在3 8分鐘或更長一些。
3. —種使用權(quán)利要求1職管翅片釬焊工藝的管內(nèi)加熱釬焊機，其特征是 由機身架(6),和裝在機身架(6)前端的托架(13)，以及安裝在托架(13) 的加熱管支架(4)組成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的管內(nèi)加^f焊機,，征在于，每個加熱管支架(4) 通過托架(13)上的電濕接線板(14)電連接電加熱管(3)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的管內(nèi)加 |^棍,其特征在于，在電濕接線模(i4) 與電篛之闊配有一個對如熱電流和加熱時間進行調(diào)節(jié)控銅的控制器。
全文摘要
本發(fā)明公開的管翅片釬焊工藝與管內(nèi)加熱釬焊機，將裝配好釬料的帶翅片形管式導管焊件置于托架上，并對待釬焊焊件表面進行化學清洗；將桿狀電加熱管伸入在導管內(nèi)進行管內(nèi)輻射加熱，使釬料首先潤濕并敷滿導管外壁并充滿釬焊間隙，再通過液態(tài)釬料將溫度傳遞到翅片翻折邊上，釬料與導管和翻折邊之間通過原子的擴散和溶解之后形成冶金結(jié)合。本發(fā)明通過由機身架和裝在機身架前端的托架，以及安裝在托架的加熱管支架組成的管內(nèi)加熱釬焊機。操作簡便易行，投資微小，被焊件幾何形狀不受限制，表面不會損傷，金屬內(nèi)部晶體結(jié)構(gòu)不變。解決了傳統(tǒng)釬焊加熱方式導致翅片先于導管到達釬焊溫度，溫度不易控制，釬焊不能完全滲入填滿連接處間隙，釬焊效果差的問題。
文檔編號B23K3/04GK101318245SQ200810045500
公開日2008年12月10日 申請日期2008年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月8日
發(fā)明者建 劉, 易學斌, 王福田 申請人:四川成發(fā)航空科技股份有限公司