[发明专利]管翅片钎焊工艺与管内加热钎焊机

说明书

技术领域

本发明涉及一种管翅片钎焊工艺与管内加热钎焊机，本发明型描述中涉及的管翅片钎焊工艺与管内加热钎焊机，是以用于带翅片形管式热交换器的管翅片为主要对象的钎焊工艺方法，但可以认为本发明型描述中涉及的管翅片钎焊工艺与管内加热钎焊机，还可以适用于其它结构为至少一根或多根管子同时穿过一组薄片组成的翅片的钎焊，比如用于制冷，暖通，压缩机，汽车，油冷等行业的翅片热交换器。

背景技术

现有技术中，带翅片形管式热交换器，由于设有多个相隔微小间隙相互平行排列的翅片和多个垂直地贯穿这些翅片并呈多列多排固定的管子，这些多根管子同时穿过一组薄片组成的翅片与管子之间的配合通常是过盈(或间隙)的固定配合，翅片与管子的固定连接一般都是通过焊接来完成的。由多根导管和若干件翅片组成的翅片式换热器，材料多为工业纯铜，管长约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冲有装配导管，并与导管个数相同的带有翻折边的孔，且翻边孔的上方还冲有安放钎料的槽口。要将厚度小、有效长度长、空间小的翅片，通过翻折边与导管焊接在一起，即便是用尽了有接触反应钎焊和扩散钎焊中的真空钎焊、氮气保护炉钎焊，氢气保护炉钎焊，火焰钎焊、感应钎焊、炉中钎焊、盐浴钎焊和真空钎焊，以及氧-乙炔钎焊等常规方法，始终不能解决保证翅片与导管焊面良好的换热效率这一工艺技术难题。要保证翅片与导管焊接面的良好焊接，首先要解决的问题是使用什么样的热源。如果使用燃气，可能造成导管两端温度不一致不均匀，焊接质量效果难以保证。如果再进行补焊，质量效果很可能更差。保证导管各段加温一致，一次钎焊成功是最好的保证质量的措施。电弧加热的方法也是不可选的。如果利用导管自身电阻通以低压大电流加热，这一技术方案应是可行的，但设备技术比较复杂，投资大，此方案的实施将是比较困难的，周期也将比较长。如果用可燃气体与氧气或压缩空气混合燃烧的火焰作为热源进行焊接的火焰钎焊，虽然能够根据工件形状，利用钎料与母材反应生成液相填充翅片与导管接头间隙，用多火焰同时加热焊接翅片与导管，但这种接触反应钎焊的火焰加热的不均匀和温度不易控制的缘故，焊后检查，有些翻折边与导管未焊上，有些地方钎料流到外面却在两翅片之间形成了焊接。用看似加热均匀的扩散钎焊，比如炉中钎焊，在焊接过程中，将装配好钎料的工件放在炉中进行加热焊接，虽然能增加保温扩散时间，使焊缝与母材充分均匀化，但套叠在紫铜管上的紫铜散热翅片，由于导管与翅片装配之后，导管完全被翻折边包裹起来。当使用有接触反应钎焊和扩散钎焊的传统加热方法时，首先被加热的是翅片，导管却不能直接加热；加之导管的厚度是翅片的2.5倍，热容量大，温度上升慢。钎焊时，导管的升高温度总是滞后于翅片的升高温度，翅片先于导管到达钎焊温度。当翅片到达钎焊温度时，熔化的钎料首先流向翅片一边，并经翻折边的间隙流到翅片上；此时钎料开始熔化并润湿和附着在翻折边内壁，而由于导管尚未到达钎焊温度，液态钎料不能润湿和附着在导管上，也不能渗入并填满连接处钎焊间隙，形成了“多余”的钎料，沿翻折边的间隙流到翻折边外壁。而当导管到达钎焊温度的钎料熔点时，翅片温度比钎焊温度高出许多，翅片开始软化，时间越长软化越严重，钎焊接缝的钎料已经所剩无几，不能满足翻折边与导管的钎焊间隙的填充量的要求，造成翻折边与导管不能达到良好的钎焊效果，其效果与火焰钎焊方法相差不大，焊接都不成功。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而作出的，其目的在于提供一种导管内或类似腔内加热钎焊管翅片的工艺方法与管内加热钎焊机，以解决传统钎焊加热方式导致翅片先于导管到达钎焊温度，温度不易控制，钎焊不能完全渗入填满连接处间隙，钎焊效果差的问题。

为了实现上述目的，本发明提供的一种管翅片钎焊工艺，具有如下特征：用熔点较焊件为低的填充钎焊焊料填装连接处间隙，将装配好钎料的带翅片形管式导管焊件置于托架上，并对待钎焊焊件表面进行化学清洗；将杆状电加热管伸入在导管内进行管内辐射加热，使钎料首先润湿并敷满导管外壁并充满钎焊间隙，再通过液态钎料将温度传递到翅片翻折边上，当达到钎焊温度后，钎料与导管和翻折边之间通过原子的扩散和溶解之后形成冶金结合；然后稍事冷却凝固液态钎料。

本发明相比于现有技术，具有如下有益效果。