CN102350623A - 一种铝合金热交换器的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种铝合金热交换器的制造方法，包括以下步骤：挤压得到热交换管，同时将锌材和内含助焊剂的药芯铝合金钎焊材料分别喷射到所述热交换管表面得到镀锌钎焊热交换管；将所述镀锌钎焊热交换管与翅片和集流管组合后加热，然后焊合成所述铝合金热交换器。该铝合金热交换器的制造方法是在挤压热交换管的过程中同时实现铝合金表面喷锌和喷镀钎焊剂和助焊剂，简化了热交换器生产工艺，提高了生产效率；可直接使用素铝箔代替复合铝箔，节约了生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及热交换技术，具体涉及一种铝合金热交换器的制造方法。
背景技术
具有热交换核心的热交换器可用于汽车散热器、冷却器用的冷凝器或蒸发器中，在该热交换核心中铝制扁平热交换管和波纹状翅片交替设置并相互钎焊成一体。
目前制造热交换器的典型工艺过程是：首先，分别制造铝合金扁管和复合铝箔翅片，在使用过程中铝合金扁管和复合铝箔翅片表面涂覆助焊剂，复合铝箔翅片是在素铝箔翅片外涂覆钎焊剂形成的，再将铝合金扁管和复合铝箔与集流管组合在一起形成热交换器后，在惰性气体保护下加热到550℃～630℃，保温5分钟～10分钟后焊合。其中主要采用的防腐蚀技术是通过角焊缝的优先防腐来防止热交换管的腐蚀，或在热交换管的表面形成一个锌扩散层的方式来防止腐蚀。
上述热交换器的制造过程复杂，工序多，需要多套设备，生产效率较低，生产成本高。
发明内容
本发明解决的问题在于提供一种铝合金热交换器的制造方法，生产工艺简单，生产效率高。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：
一种铝合金热交换器的制造方法，包括以下步骤：
挤压得到热交换管，同时将锌材和内含助焊剂的药芯铝钎焊材料分别喷射到所述热交换管表面得到镀锌钎焊热交换管；将所述镀锌钎焊热交换管与素铝箔翅片和集流管组合后加热，然后焊合成所述铝合金热交换器。
作为优选，所述热交换管的材料为铝或铝合金材料。
作为优选，所述铝合金材料为1000系或3000系铝合金材料。
作为优选，所述锌材为质量含量大于等于99.99％的锌丝。
作为优选，所述内含助焊剂的药芯铝钎焊材料为4043药芯铝钎焊丝或4045药芯铝钎焊丝。
作为优选，所述铝合金材料为1000系或3000系铝合金材料。
作为优选，所述将所述镀锌钎焊热交换管与翅片和集流管组合后加热的温度为550℃～630℃，加热时间为5分钟～10分钟。
作为优选，所述制造方法为常压下在N2保护下进行。
本发明提供的铝合金热交换器的制造方法是在挤压热交换管的过程中同时实现铝合金表面喷锌和喷镀钎焊剂和助焊剂，简化了热交换器生产工艺，提高了生产效率；可直接使用素铝箔代替复合铝箔，节约了生产成本。
附图说明
图1为本发明提供的镀锌钎焊热交换管的制造工艺流程示意图；
图2为本发明具体实施方式所提供的制造方法制造出的铝合金热交换器的示意图。
具体实施方式
为了进一步了解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。
请参考图1，图1为本发明提供的镀锌钎焊热交换管的制造工艺流程示意图，本发明提供的铝合金热交换器的制造方法包括以下步骤：
首先使用挤压机1挤压得到热交换管2，热交换管2的材料为铝或铝合金材料，铝合金材料优选为1000系或3000系铝合金材料；
挤压的同时使用喷锌设备的热喷射枪3向热交换管2表面喷锌，通过喷药芯钎焊料设备的热喷射枪4向热交换管2表面喷内含助焊剂的药芯铝钎焊材料得到镀锌钎焊热交换管，其中锌材优选为质量含量大于等于99.99％的锌丝，内含助焊剂的药芯铝钎焊材料优选为4043药芯铝钎焊丝或4045药芯铝钎焊丝，然后将镀锌钎焊热交换管用冷却水冷却后利用收线装置5缠绕成卷，通过以上步骤可以制造出长且连续的镀锌钎焊热交换管；
然后将制备的镀锌钎焊热交换管切割成实际需要的长度，请参考图2，图2为本发明具体实施方式所提供的制造方法制造出的铝合金热交换器的示意图，将切割后的镀锌钎焊热交换管7与翅片8和集流管6组合起来，常压下在N2保护下加热至550℃～630℃，加热时间为5分钟～10分钟，然后焊合成铝合金热交换器。其中翅片为素铝箔，所述素铝箔的材料为铝或铝合金材料，不经任何表面处理。
本发明在挤压热交换扁管的过程中同时喷钎焊剂和助焊剂，这与单独制造扁管相比成本增加不多；制备的镀锌钎焊热交换管与翅片和集流管组合时能够直接使用素铝箔翅片，而目前技术是在素铝箔翅片外涂覆钎焊剂形成复合铝箔翅片，然后将铝合金扁管和复合铝箔翅片表面涂覆助焊剂，再将铝合金扁管和复合铝箔与集流管组合在一起形成热交换器，使用素铝箔与复合铝箔成本相差很多，素铝箔价格远低于复合铝箔，复合铝箔加工困难，技术要求高，需多套设备进行制造；挤压热交换扁管的过程中同时喷钎焊剂和助焊剂全过程自动控制，减少了涂覆钎焊剂和助焊剂的人工消耗。
实施例1
使用99.99％的锌丝作为喷锌材料，4045药芯铝钎焊丝作为钎焊材料，以用于形成喷锌层和含有助焊剂的钎焊层。
选取3003铝合金为热交换管基材，使用Conform挤压机挤出高1.8mm、宽20mm并且壁厚为0.4mm的扁平型多孔管，即热交换管，然后，在挤出之后立即分别用喷锌设备的热喷射枪和喷药芯钎焊料设备的热喷射枪将锌和含有助焊剂的钎焊料喷射到多孔管上，以在整个多孔管上形成镀锌层和含有助焊剂的钎焊材料层，然后将该多孔管用冷却水冷却后利用收线装置缠绕成卷，制造出长且连续的镀锌钎焊热交换管。
然后将该长且连续的镀锌钎焊热交换管切割成长度为200mm的段，与翅片和集流管组合起来，常压下在N2保护下590℃加热5分钟，制成如图2所示的热交换器。
实施例2：
使用99.99％的锌丝作为喷锌材料，4043药芯铝钎焊丝作为钎焊材料。
选取3003铝合金为热交换管基材，使用Conform挤压机挤出高1.8mm、宽20mm并且壁厚为0.4mm的扁平型多孔管，即热交换管，然后，立即分别喷锌和喷药芯钎焊料到多孔管上，然后将该多孔管用冷却水冷却后利用收线装置缠绕成卷，制造镀锌钎焊热交换管。
然后将该镀锌钎焊热交换管切割成长度为200mm的段，与翅片和集流管组合起来，常压下在N2保护下570℃加热6分钟，制成如图2所示的热交换器。
实施例3：
使用99.99％的锌丝作为喷锌材料，4043药芯铝钎焊丝作为钎焊材料。
选取1060铝合金为热交换管基材，使用Conform挤压机挤出高1.8mm、宽20mm并且壁厚为0.4mm的扁平型多孔管，即热交换管，然后，立即分别喷锌和喷药芯钎焊料到多孔管上，然后将该多孔管用冷却水冷却后利用收线装置缠绕成卷，制造镀锌钎焊热交换管。
然后将该镀锌钎焊热交换管切割成长度为200mm的段，与翅片和集流管组合起来，常压下在N2保护下590℃加热10分钟，制成如图2所示的热交换器。
实施例4：
使用99.99％的锌丝作为喷锌材料，4045药芯铝钎焊丝作为钎焊材料。
选取3004铝合金为热交换管基材，使用Conform挤压机挤出高1.8mm、宽20mm并且壁厚为0.4mm的扁平型多孔管，即热交换管，然后，立即分别喷锌和喷药芯钎焊料到多孔管上，然后将该多孔管用冷却水冷却后利用收线装置缠绕成卷，制造镀锌钎焊热交换管。
然后将该镀锌钎焊热交换管切割成长度为200mm的段，与翅片和集流管组合起来，常压下在N2保护下620℃加热7分钟，制成如图2所示的热交换器。
实施例5：
使用99.99％的锌丝作为喷锌材料，4043药芯铝钎焊丝作为钎焊材料。
选取1070铝合金为热交换管基材，使用Conform挤压机挤出高1.8mm、宽20mm并且壁厚为0.4mm的扁平型多孔管，即热交换管，然后，立即分别喷锌和喷药芯钎焊料到多孔管上，然后将该多孔管用冷却水冷却后利用收线装置缠绕成卷，制造镀锌钎焊热交换管。
然后将该镀锌钎焊热交换管切割成长度为200mm的段，与翅片和集流管组合起来，常压下在N2保护下500℃加热8分钟，制成如图2所示的热交换器。
将以上实施例1至5制备的热交换器分别进行钎焊测试，根据SWAAT耐腐蚀性能试验按《改性盐雾试验方法》ASTM/G85-1998A3(海水酸化循环实验)进行试样耐腐蚀试验。在腐蚀试验后测量10段热交换管的腐蚀深度，取最大腐蚀深度为每次试验的腐蚀深度。
测试结果如下表：
表1实施例1-5所提供的热交换器的钎焊测试结果
由表1的测试结果可以看出，本发明提供的制造方法生产出的热交换器的耐蚀性和翅片保持率都非常好
以上对本发明所提供的一种铝合金热交换器的制造方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (8)
1.一种铝合金热交换器的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
挤压制备热交换管，同时将锌材和内含助焊剂的药芯铝钎焊材料分别喷射到所述热交换管表面得到镀锌钎焊热交换管；将所述镀锌钎焊热交换管与素铝箔翅片和集流管组合后加热，然后焊合成所述铝合金热交换器。
2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述热交换管的材料为铝或铝合金材料。
3.根据权利要求2所述的制造方法，其特征在于，所述铝合金材料为1000系或3000系铝合金材料。
4.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述锌材为质量含量大于等于99.99％的锌丝。
5.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述内含助焊剂的药芯铝钎焊材料为4043药芯铝钎焊丝或4045药芯铝钎焊丝。
6.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于，所述铝合金材料为1000系或3000系铝合金材料。
7.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述将所述镀锌钎焊热交换管与翅片和集流管组合后加热的温度为550℃～630℃，加热时间为5分钟～10分钟。
8.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，为常压下在N2保护下进行。
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