CN102451940A - 燃气热水器的铝合金热交换器连续钎焊的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种燃气热水器的铝合金热交换器连续钎焊的方法，其工艺流程包括：钎料制备和工件脱脂、清洗、装配、喷淋、干燥，上述工件在续连运输线上向钎焊室运行，钎焊室设置五个温区。当钎焊室温度达400℃时，打开氮气保护设备，氮气从工件升温到钎剂熔点温度的那一段进入钎焊室，启动焊接传动，启动五个温区，温度控制在610～618℃。第一区温度达610℃时，工件进入钎焊室。当温度超过558℃时，钎剂开始熔融。钎焊后工件通过水冷罩室及空冷室降至室温，完成整个钎焊过程。本发明采用全自动连续式钎焊工艺，使燃气热水器的铝合金热交换器自动连续钎焊，连续钎焊成品率达到98％，节约资源，产品质量稳定，操作环境无污染。

Description

燃气热水器的铝合金热交换器连续钎焊的方法
技术领域
本发明涉及燃气热水器的铝合金热交换器钎焊的方法，特别是一种燃气热水器的铝合金热交换器连续钎焊的方法。
背景技术
普通的燃气热水器内部的热交换器一般采用铜质材料加工制作，铜质材料的价格昂贵，比重大，加工性能差，加工对环境污染。燃气热水器的热交换器采用铝合金材料制作较有优势，铝合金材料的价格较低，比重轻，加工性能良好。铝合金材料制作燃气热水器内部的热交换器的关键技术是铝合金材料各工件之间的焊接工艺。目前铝合金材料焊接工艺是把铝合金材料各工件需要焊接的位置填涂比铝合金材料熔点低的钎料，置入高温室内加热，使钎料熔化后与铝合金材料各元件焊接成为一体。通用的铝合金材料的焊接工艺采用在高温室内间歇钎焊。但是由于燃气热水器铝合金热交换器结构复杂，间歇钎焊的合格率只占85％左右，间歇钎焊耗能大，产品的质量不稳定，工作环境有污染。
发明内容
本发明的目的是针对上述的燃气热水器的铝合金热交换器间歇钎焊的缺点，研制出一种燃气热水器的铝合金热交换器连续钎焊的方法。采用全自动连续式钎焊工艺，使燃气热水器的铝合金热交换器自动连续钎焊，连续钎焊成品率达到98％以上，节约资源，产品质量稳定，操作环境安全无污染。
本发明的目的是按以下工艺流程实现的：
1、钎料制备
a、钎剂
钎剂采用氟铝酸钾盐混合物，由76％的KAlF4和24％的K2AlF5·H2O组成。
b、制备片状凸环钎料
燃气热水器的铝合金热交换器的出水管及小U管、大U型管与箱壳钎焊的钎料采用环状钎料，凸环的高度为1.3-1.6毫米。把上述环状钎料涂上钎剂。
2、工件脱脂
钎焊前清除工件表面的油脂，获得可水润湿的表面，以便均匀涂敷钎料和钎焊剂。运身管、箱壳及小U管、大U型管、散热管在超声波清洗机中进行清洗，也可在脱脂炉内采用热风干燥除油。
3、工件装配
燃气热水器的铝合金热交换器由箱壳、运身管、端片、小U管、大U管、热交换片、散热管和出水管组成。箱壳的材料为8％的AA4343复合材料和92％的AA3003的母材。小U管和大U管的材料型号为AA1100。将运身管套在箱壳外侧，运身管必须紧贴箱壳的表面，将带片状凸环钎料的小U管和大U管安装在箱壳顶部的散热管上，确保片状凸环钎料与小U管、大U管、热交换片三个工件之间的配合间隙符合图纸要求。把涂上焊剂的片状凸环钎料套入出水管的端口，凸环与出水管的端口同时插进铝合金换热器的散热管。
4、工件喷淋
上述装配后的铝合金热交换器工件放在续连运输线上，进入喷淋区喷淋。喷淋的水温为20～30℃、时间为10～15秒。
5、工件干燥
工件从喷淋区进入干燥区，干燥炉温度为180～220℃，使钎剂变干并且去除工件表面的水份。
6、钎焊
上述喷淋后的铝合金热交换器工件在续连运输线上向钎焊室运行，钎焊室设置五个温区。当钎焊室温度达400℃时，打开氮气保护设备，氮气纯度要求达99.998％，氮气从工件升温到钎剂熔点温度的那一段进入钎焊室，向钎焊室进出口方向排出，使钎焊室进出口处由大流量氮气隔离。启动焊接传动，节拍为600～760r/min。启动五个温区，温度控制在610～618℃。启动各区风机。第一区温度达610℃时，工件进入钎焊室。当温度超过558℃时，钎剂开始熔融，使小U管、大U管、散热管之间的位置去除铝质材料表面的氧化膜，而片状凸环钎料在605～610℃之间熔融。小U管、大U管、散热管熔融后的液态钎料产生毛细作用熔合一起。运身管与箱壳此时也进行局部熔合。
7、工件出炉
钎焊后工件通过水冷罩室及空冷室降至室温，完成整个钎焊过程。拆除工装夹具，工件进入检漏环节。
本发明采用全自动连续式钎焊工艺，使燃气热水器的铝合金热交换器自动连续钎焊，连续钎焊成品率达到98％，节约资源，产品质量稳定，操作环境无污染。
附图说明
图1是本发明燃气热水器的铝合金热交换器各工件装配钎焊主视结构示意图；
图2是本发明燃气热水器的铝合金热交换器各工件装配右结构示意图。
图中：1、运身管，2、箱壳，3、端片，4、小U型管，5、大U型管，6、热交换片，7、片状凸环钎料，8、散热管，9、出水管，10、入水口，11、出水口。
具体实施方式
结合附图和实施例，详细描述本发明的方法。
实施例：
本发明的目的是按以下工艺流程实现的：
1、钎料制备
a、钎剂
钎剂采用氟铝酸钾盐混合物，由76％的KAlF4和24％的K2AlF5·H2O组成。
b、制备片状凸环钎料
燃气热水器的铝合金热交换器的出水管9及小U管4、大U型管5与箱壳2钎焊的钎料采用环状钎料7，凸环的高度为1.3-1.6毫米。把上述环状钎料7涂上钎剂。
2、工件脱脂
钎焊前清除工件表面的油脂，获得可水润湿的表面，以便均匀涂敷钎料和钎焊剂。运身管1、箱壳2及小U管4、大U型管5、散热管8在超声波清洗机中进行清洗，也可在脱脂炉内采用热风干燥除油。
3、工件装配
燃气热水器的铝合金热交换器由箱壳2、运身管1、端片3、小U管4、大U管5、热交换片6、散热管8和出水管9组成。箱壳的材料为8％的AA4343复合材料和92％的AA3003的母材。小U管4和大U管5的材料型号为AA1100。将运身管1套在箱壳2外侧，运身管1的下端是进水口10。水管9的下端是出水口11。热交换片6的两端固定在端片3上。运身管1必须紧贴箱壳2的表面，否则造成焊接不良，影响换热效果。将带片状凸环钎料7的小U管4和大U管5安装在箱壳顶部的散热管8上，确保片状凸环钎料7与小U管4、大U管5、热交换片6三个工件之间的配合间隙符合图纸要求。把涂上钎粉的片状凸环钎料7套入出水管9的端口，凸环与出水管9的上端口同时插进铝合金换热器的散热管8。
4、工件喷淋
上述装配后的铝合金热交换器工件放在续连运输线上，进入喷淋区喷淋。喷淋的水温为20～30℃、时间为10～15秒。
5、工件干燥
工件从喷淋区进入干燥区，干燥炉温为180～220℃，使钎剂变干并且去除工件表面的水份。
6、钎焊
上述喷淋后的铝合金热交换器工件在续连运输线上向钎焊室运行，钎焊室设置五个温区。当钎焊室温度达400℃时，打开氮气保护设备，氮气纯度要求达99.998％，氮气从工件升温到钎剂熔点温度的那一段进入钎焊室，向钎焊室进出口方向排出，使钎焊室进出口处由大流量氮气隔离。启动焊接传动，节拍为600～760r/min。启动五个温区，温度控制在610～618℃。启动各区风机。第一区温度达610℃时，工件进入钎焊室。当温度超过558℃时，钎剂开始熔融，使小U管4、大U管5、散热管8之间的位置去除铝质材料表面的氧化膜，而片状凸环钎料7在605～610℃之间熔融。小U管4、大U管5、散热管8与熔融后的液态钎料产生毛细作用熔合一起。运身管1与箱壳2此时也进行局部熔合。
7、工件出炉
钎焊后工件通过水冷罩室及空冷室降至室温，完成整个钎焊过程。拆除工装夹具，工件进入检漏环节。

Claims (1)

1.燃气热水器的铝合金热交换器连续钎焊的方法，其特征是：燃气热水器的铝合金热交换器连续钎焊的方法是按以下工艺流程实现的：
(1)、钎料制备
a、钎剂
钎剂采用氟铝酸钾盐混合物，由76％的KAlF4和24％的K2AlF5·H2O组成；
b、制备片状凸环钎料
燃气热水器的铝合金热交换器的出水管(9)、小U管(4)、大U型管(5)与箱壳(2)钎焊的钎料采用片状凸环钎料(7)，片状铝合金钎料一次冲压成一侧有凸环的片状凸环钎料(7)，把上述片状凸环钎料(7)涂上钎剂；
(2)、工件脱脂
运身管(1)、箱壳(2)及小U管(4)、大U型管(5)、散热管(8)在超声波清洗机中进行清洗，也可在脱脂炉内采用热风干燥除油；
(3)、工件装配
燃气热水器的铝合金热交换器由箱壳(2)、端片(3)、运身管(1)、小U管(4)、大U管(5)、热交换片(6)、散热管(8)和出水管(9)组成，运身管(1)套在箱壳(2)外侧，运身管(1)必须紧贴箱壳(2)的表面，带片状凸环钎料(7)的小U管(4)和大U管(5)安装在箱壳顶部的散热管(8)上，涂上焊粉的片状凸环钎料(7)套入出水管(9)的端口，凸环与出水管(9)的端口同时插进铝合金换热器的散热管(8)；
(4)、工件喷淋
上述装配后的铝合金热交换器工件放在续连运输线上，进入喷淋区喷淋，喷淋的水温为20～30℃、时间为10～15秒；
(5)、工件干燥
工件从喷淋区进入干燥区，干燥炉温度为180～220℃，使钎剂变干并且去除工件表面的水份；
(6)、钎焊
上述喷淋后的铝合金热交换器工件在续连运输线上向钎焊室运行，钎焊室设置五个温区，当钎焊室温度达400℃时，打开氮气保护设备，氮气纯度要求达99.998％，氮气从工件升温到钎剂熔点温度的那一段进入钎焊室，向钎焊室进出口方向排出，使钎焊室进出口处由大流量氮气隔离，启动焊接传动，节拍为600～760r/min，启动五个温区，温度控制在610～618℃，启动各区风机，第一区温度达610℃时，工件进入钎焊室，当温度超过558℃时，钎剂开始熔融，使小U管(4)、大U管(5)、散热管(8)之间的位置去除铝质材料表面的氧化膜，而片状凸环钎料(7)在605～610℃之间熔融，小U管(4)、大U管(5)、散热管(8)与熔融后的液态钎料产生毛细作用熔合一起，运身管(1)与箱壳(2)此时也进行局部熔合；
(7)、工件出炉
钎焊后工件通过水冷罩室及空冷室降至室温，完成整个钎焊过程。
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