鋁管焊接方法、鋁製管片式換熱器焊接方法及鋁管焊接裝置的製作方法
2023-07-09 09:30:01 3
專利名稱：鋁管焊接方法、鋁製管片式換熱器焊接方法及鋁管焊接裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及焊接方法及其裝置，尤其適於焊接鋁及其合金管件。
背景技術：
傳統的在空調系統內充當蒸發器或者冷凝器的管片式熱交換器是將 圓形銅管穿設在若干鋁板翅片上形成的，當冷媒在圓形銅管內流經熱交 換器時與同時流經熱交換器外的氣流進行熱交換。然而隨著市場上銅材 料的價格上漲，空調生產商預用鋁管部分或者全部取代銅管，在現有的 專利文獻中也不乏這樣的技術方案，但綜觀這些方案，多是以釺焊的方 式實現銅管與鋁管之間的焊接以及鋁管與鋁管和其它鋁製構件(如鋁製 板材)之間的焊接，仔細分析這些方案，不難發現這種釺焊方式的缺點1、 為了達到良好的焊接質量，對釺料的依賴性強；2、 實施釺焊時需要將釺料添加在焊件之間，存在人為操作的原因導 致的各焊接部位的釺料添加的不均勻，影響焊接質量的一致性；3、 在焊料添加後，需要先對焊接部位加熱以熔化焊料，之後再對焊 件施壓以將熔化的焊料與兩焊件良好的結合，因此，為了保證焊接質量 的--致性，焊件焊接部位(也就是添加焊料的部位)需要進行精密的機 械加工，而管狀焊件因在焊接時插接在一起，對其進行的機械加工則要 求更嚴格；4、 各個焊接部位需要分別實施焊接，由此導致焊接效率的降低以及 各焊接部位的焊接質量上的不一致。發明內容本發明要解決的技術問題和提出的技術任務是克服現有技術存在的 對焊接釺料依賴性強、各焊接部位的焊接質量一致性差以及焊接效率低 的缺點，提供一種鋁管焊接方法、鋁製管片式換熱器焊接方法及鋁管焊
接裝置。為此，本發明釆用以下技術方案一種鋁管焊接方法，其特徵是將鋁管焊件對應的焊接端插接在一起 後予以彎曲，令插接部位臨近彎曲部位；再將插接部位預熱後浸入鋁基 合金液內，保持其管腔與合金液隔離，其間向鋁基合金液內施加超聲波， 之後取出焊件冷卻，最後去除焊件上的鋁基合金殘留物。所述的鋁管焊接方法，其特徵是所述的鋁基合金液為鋁與鋅的合金液，其溫度為420°C 585°C;對所述插接部位的預熱溫度為380°C 420°C。所述的鋁管焊接方法，其特徵是所述的插接部位浸入鋁基合金液內 的時間為4 8秒鐘。一種鋁製管片式換熱器焊接方法，其特徵是將鋁板翅片設置於鋁製 的長U形管上，再將鋁製的短U形管與長U形管相對插接在一起形成連 續的管路；將管路的插接部位預熱後浸入鋁基合金液內，其間向鋁基合 金液內施加超聲波，之後取出焊件冷卻，最後去除焊件上的鋁基合金殘 留物。所述的鋁管焊接方法，其特徵是所述的鋁基合金液為鋁與鋅的合金 液，其溫度為42(TC 585。C;對所述插接部位的預熱溫度為380°C 420°C。所述的鋁管焊接方法，其特徵是所述的插接部位浸入鋁基合金液內 的時間為4 8秒鐘。一種鋁管焊接裝置，其特徵是包括 耐熱容器，用於容納焊料；加熱器，用於對所述的耐熱容器加熱以將耐熱容器內的焊料熔化成 液態並將液態焊料保持在適當的溫度；超聲波發生器，用於對所述耐熱容器內的液態焊料施加超聲波。所述的鋁管焊接裝置，其特徵是所述的超聲波發生器的超聲波發生 端位於所述的耐熱容器內。本發明的有益效果是1、使用與焊件材料一致的鋁基合金焊料，易於取材； 2、首先通過機械連接的方式將焊件插接在一起，將焊件預先保持成焊接後的狀態，之後浸泡在鋁基合金液內，令鋁基合金液浸入插接部位之間的縫隙內，並在超聲波的作用下利用超聲波的空化效應促進鋁基合 金液與焊件的充分結合，實現焊接；4、 便於同時對多個^件進行焊接；5、 對多個部位進行焊接時，由於這些焊接部位在相同的條件下完成 焊接，因此達到一致的焊接質量。
圖1:本發明涉及的鋁製管片式換熱器焊接之前結構示意圖。 圖2:本發明焊接裝置的結構示意圖。圖3:圖1所示鋁製管片式換熱器在圖1所示焊接裝置上焊接時的結 構示意圖。圖中1-鋁製管片式換熱器，2-長U形管，3-鋁板翅片，4-短U形管，5-側板，6-插接部，7-焊接裝置，8-耐熱容器，9-加熱器，10-超聲 波發生器，11-焊料。
具體實施方式
下面結合附圖，具體說明本發明的實施方式如圖l所示的鋁製管片式換熱器l，包括鋁板翅片3、鋁製的短U形管4、長U形管2和側板5:在所述的鋁板翅片3和側板5上開設與長U 形管2對應的孔，之後將長U形管2穿設在鋁板翅片3的孔內，按照設 計要求予以固定(如通過脹管的方法)，保證其開口端整齊，在長U形管 2的開口端進行擴口處理使口部內徑擴大至與短U形管4外徑一致；之後 將規格一致的短U形管4的開口端插接在相鄰兩長U形管2的開口端內 形成待焊接的插接部6。如圖2所示的焊接裝置7，包括耐熱容器8、加熱器9和超聲波發生器10:耐熱容器8為長槽狀，用於容納焊料ll;加熱器9為電阻加熱裝置或者電磁加熱裝置，為了能夠對所述的耐熱容器8加熱以將耐熱容 器內的焊料11熔化成液態並將液態焊料保持在適當的溫度，圖中將其設置在耐熱容器8的下側；超聲波發生器10採用現有常規的超聲波發生器，
它可以是一個，也可以是多個，它的超聲波輸出端設置在耐熱容器8的 器壁上(也可以在耐熱容器的底部，只要保證超聲波的能量傳遞給插接 部位即可，這樣的技術方案可以參見現有專利文獻記載的"超聲波清洗 裝置")。以上所述耐熱容器、加熱器和超聲波發生器，三者本身不是本 發明要解決的技術問題，且在現有技術中存在能夠實施的技術方案，因 此在此不多贅述。如圖3所示，在對圖1的鋁製管片式換熱器1焊接時，先令圖2所示的焊接裝置7進入工作狀態，即在耐熱容器8內添加鋁與鋅的混合物 焊料ll，啟動加熱器9，將質量百分比為5%: 95%的鋁與鋅的混合物焊料 11熔化至液態並保持在合理的溫度範圍如420°C 585°C，啟動超聲波發 生器10;之後對鋁製管片式換熱器1的插接部6預熱到適當的溫度如380 。C 42(TC;再後面將換熱器的插接部位6置入42(TC 585。C的鋁與鋅的 液態混合物焊料中4 8秒鐘，其間鋁鋅液態混合物即滲入插接部位6的 縫隙中，且在超聲波的衝擊下，使鋁鋅液態混合物焊料與長U形管2和 短U形管4良好結合，最後從鋁鋅液態混合物焊料11取出冷卻，去除焊 料殘留物即完成焊接。經測試，通過該方法完成的焊接，其焊接部位的 密封性能以及強度不弱於現有釺焊。基於以上對鋁製管片式換熱器進行焊接的方法，其裝置和方法同樣 適用於對鋁管與鋁管之間的焊接，相對於對鋁製管片式換熱器焊接，實 施對鋁管與鋁管之間的焊接時只需要省略相應的鋁製管片式換熱器的前 期準備即可，在此不再贅述。特別的，在實施鋁管與鋁管之間的焊接時， 將鋁管焊件對應的焊接端插接在一起後予以彎曲，令插接部位臨近彎曲 部位，這樣在將插接部位浸入鋁鋅液態混合物時就可以避免鋁鋅液態混 合物流入鋁管的管腔，避免給焊接後的處理帶來不便。以上所述的焊接方法和裝置，若通過自動的機械夾持裝置對待焊接 的工件進行操控，則更可以提高焊接的效率和焊接質量的一致性。
權利要求
1、一種鋁管焊接方法，其特徵是將鋁管焊件對應的焊接端插接在一起後予以彎曲，令插接部位臨近彎曲部位；再將插接部位預熱後浸入鋁基合金液內，保持其管腔與合金液隔離，其間向鋁基合金液內施加超聲波，之後取出焊件冷卻，最後去除焊件上的鋁基合金殘留物。
2、 根據權利要求1所述的鋁管焊接方法，其特徵是所述的鋁基合金 液為鋁與鋅的合金液，其溫度為420°C 585°C;對所述插接部位的預熱 溫度為380。C 42(TC。
3、 根據權利要求1或2所述的鋁管焊接方法，其特徵是所述的插接 部位浸入鋁基合金液內的時間為4 8秒鐘。
4、 一種鋁製管片式換熱器焊接方法，其特徵是將鋁板翅片設置於鋁 制的長U形管上，再將鋁製的短U形管與長U形管相對插接在一起形成 連續的管路；將管路的插接部位預熱後浸入鋁基合金液內，其間向鋁基 合金液內施加超聲波，之後取出焊件冷卻，最後去除焊件上的鋁基合金 殘留物。
5、 根據權利要求4所述的鋁管焊接方法，其特徵是所述的鋁基合金 液為鋁與鋅的合金液，其溫度為420°C 585°C;對所述插接部位的預熱 溫度為380。C 420。C。
6、 根據權利要求4或5所述的鋁管焊接方法，其特徵是所述的插接 部位浸入鋁基合金液內的時間為4 8秒鐘。
7、 一種鋁管悍接裝置，其特徵是包括 耐熱容器，用於容納焊料；加熱器，用於對所述的耐熱容器加熱以將耐熱容器內的焊料熔化成 液態並將液態焊料保持在適當的溫度；超聲波發生器，用於對所述耐熱容器內的液態焊料施加超聲波。
8、 根據權利要求7所述的鋁管焊接裝置，其特徵是所述的超聲波發 生器的超聲波發生端位於所述的耐熱容器內。
全文摘要
一種鋁製管片式換熱器焊接方法，其特徵是將鋁板翅片設置於鋁製的長U形管上，再將鋁製的短U形管與長U形管相對插接在一起形成連續的管路；將管路的插接部位預熱後浸入鋁基合金液內，其間向鋁基合金液內施加超聲波，之後取出焊件冷卻，最後去除焊件上的鋁基合金殘留物。本發明使用與焊件材料一致的鋁基合金焊料，易於取材；便於同時對多個焊件進行焊接；對多個部位進行焊接時，由於這些焊接部位在相同的條件下完成焊接，因此達到一致的焊接質量。
文檔編號B23K1/08GK101147995SQ200610053520
公開日2008年3月26日 申請日期2006年9月22日 優先權日2006年9月22日
發明者吳嶽明, 張洪凱, 佳 陳 申請人:浙江新龍實業有限公司