[发明专利]翅片直管的激光焊接成型工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种翅片直管的激光焊接成型工艺,属于热交换器技术领域。

背景技术

目前,翅片直管多采用高频焊接工艺成型，其特点是整体一次性加热焊接成型，需要事先涂覆焊剂，易虚焊，需清洗，寿命短。另外，采用高频焊接成型的翅片直管对钢管的直径有限值，一般要求钢管直接不小于50mm，否则成品率将大大降低。

发明内容

本发明的目的是解决目前采用高频焊接工艺成型的翅片直管易虚焊、寿命短、对钢管直径要求高的技术问题。

为实现以上发明目的，本发明提供一种翅片直管的激光焊接成型工艺，包括如下步骤：

(1)水平固定直钢管：将直钢管一端固定于卡盘中心，另一端卡在一对夹送辊之间；

(2)垂直导送钢带：在卡盘与夹送辊之间的直钢管上方设置钢带卷，钢带卷在伺服电机的驱动下向下释放钢带，紧贴直钢管侧方设置扶正轮，扶正轮周向设有深槽，深槽的宽度与钢带的厚度相当，钢带一侧嵌入深槽，钢带的另一侧与直钢管表面接触；

(3)直钢管和钢带行进中激光连续焊接：直钢管在卡盘水平方向驱动电机的带动下匀速向夹送辊一侧移动，直钢管在卡盘旋转驱动电机的带动下匀速转动，钢带在伺服电机的驱动下匀速导送至直钢管，在钢带缠绕于直钢管的同时，钢带与直钢管接触处通过激光焊接固定。

进一步地，所述卡盘的转速为0-350转/分钟。

进一步地，所述激光功率为900-2400W。

进一步地，所述直钢管的长度为0-12m，外径为10-70mm，壁厚为大于0.8mm。

进一步地，所述钢带的宽度为4-17mm，厚度为0.3-2mm。

进一步地，所述钢带进入扶正轮深槽之前经过导带轮去除毛刺。

进一步地，每寸所述直钢管上焊接5-22片所述钢带。

本发明采用激光焊接工艺将钢带均匀缠绕焊接在直钢管表面形成翅片直管，直钢管和钢带的可选尺寸范围均较宽，焊透率在95％以上，无虚焊，成品率高且质量稳定可控。经测试，通过本发明制得的成品翅片直管的管圆度在0.1mm以内，换热效果优异。

具体实施方式

下面以具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

本发明的翅片直管的激光焊接成型工艺，包括如下步骤：

(1)水平固定直钢管：将长度为4m，外径为22mm，壁厚为1mm直钢管一端固定于卡盘中心，另一端卡在一对夹送辊之间；

(2)垂直导送钢带：在卡盘与夹送辊之间的直钢管上方设置钢带卷，钢带卷在伺服电机的驱动下向下释放钢带，紧贴直钢管侧方设置扶正轮，扶正轮周向设有深槽，深槽的宽度与钢带的厚度相当，钢带经过导带轮去除毛刺后一侧嵌入深槽，钢带的另一侧与直钢管表面接触；钢带宽度7mm，厚度0.4mm；

(3)直钢管和钢带行进中激光连续焊接：直钢管在卡盘水平方向驱动电机的带动下匀速向夹送辊一侧移动，直钢管在卡盘旋转驱动电机的带动下以匀速220转/分钟转动，钢带在伺服电机的驱动下匀速导送至直钢管，在钢带缠绕于直钢管的同时，钢带与直钢管接触处通过激光焊接固定，激光功率为1200W，每寸直钢管上焊接11片钢带，即11个翅片。

对通过上述工艺制成的翅片直管进行换热效果测试，步骤如下：

(1)在盛有55升水的水箱内安装有经多道均匀弯曲的翅片直管，每曲线弯曲半径150毫米，浸入水中的翅片直管长度为1.75米，初始水温为10℃，期望的水温为55℃；

(2)在翅片直管中通入热水，入口水温为75℃，流过翅片直管的热水流速为1500升/小时；

(3)监测水箱内水的温升，从10℃升至55.4℃耗时15分钟。

上述测试结果表明，热传递量达到10386千焦，平均加热功率达到11-12千瓦，换热效率相较于采用高频焊接一次成型的翅片管提升50％以上。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。