本发明涉及换热器加工,具体为一种提高换热器钎焊合格率的方法。
背景技术:
1、针对现代工业节能与高效的要求,要大力开发高效、小型化的换热与反应设备,同时针对一些特殊的工艺,应加紧开发可控性好的微型化学机械系统。而换热装置的微小化是实现微小型化学机械系统的关键。随着强化传热理论的发展和机械加工技术的提高,出现了许多新型高效的强化传热表面结构,进而开发了以板翅式、板式以及热管换热器为代表的小型换热装置。换热器中最常见的材质为铝合金式。
2、真空钎焊是制造不锈钢板翅式换热器最常用的方法。国内外学者对铝制板翅式换热器的钎焊技术进行了大量的研究,取得了一些成果。但是关于不锈钢板翅式换热器的钎焊工艺研究还不多,影响钎焊合格率的因素很多,如钎焊温度、钎缝间隙、保温时间、冷却方式等。铝合金真空钎焊时,其产品表面的氧化膜影响液态钎料的湿润和流动。真空钎焊过程中,如果不能有效地去零部件除表面的氧化膜,就难以形成优质的钎焊接头。为了去除氧化膜和防止铝在真空钎焊过程中再形成氧化膜,在钎料中加入少量的镁作为活化剂,能够有效地促使零件表面氧化膜的破碎、离散,液态钎料的湿润和铺展。铝合金的真空钎焊是一个复杂的过程,它即包括物理变化也包括化学变化。由于氧化铝膜的线膨胀系数只有铝的线膨胀系数的三分之一左右。根据计算,在温度高于400℃后,热应力足以使氧化铝膜局部开裂,露出纯净的铝表面。而钎料中的镁在550℃以上开始大量挥发。在真空钎焊炉加热室内形成一种含镁的气氛,保护露出的铝表面不再氧化。另一方面通过氧化铝膜上的缝隙渗入铝合金表面,形成合金,局部熔化,进一步掘进氧化膜。
3、因此需要一种提高换热器钎焊合格率的方法,可以很好的控制钎缝中金属间化物的形成、从而获得良好焊接质量的产品。
技术实现思路
1、(一)解决的技术问题
2、针对现有技术的不足,本发明提供了一种提高换热器钎焊合格率的方法,具备良好焊接质量等优点,解决了钎缝中金属间化物的形成的问题。
3、(二)技术方案
4、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种提高换热器钎焊合格率的方法,包括以下步骤:
5、s1:把需要真空钎焊的换热器零部件进行热浸清洗,然后进行冷浸超声波漂洗,最后经过汽相干燥清洗,冷却干燥后备用。
6、s2:将清洗后的换热器铝材放入到真空钎焊炉中,使用夹具夹紧。
7、s3:由室温20分钟升温至360℃或8-10℃/s的升温速率,保温40-60分钟。温差不超过±25℃真空度小于7.5*10-3,25分钟升温至470℃或6-8℃/s的升温速率。工件芯体温度高于330℃时保温60-100分钟,温差不超过±15℃。真空度小于6.5*10-3,20分钟升温至520℃,工件芯体温度高于510℃时保温60分钟温差不超过±10℃,真空度小于5.0*10-3。
8、s4:15分钟升温至570℃,或以15-20℃/s的升温速率,工件芯体温度高于560℃时保温50分钟,温差不超过±5℃,10分钟升温至620℃,或以10-15℃/s的升温速率工件芯体温度598℃-605℃时保温20到50分钟,10分钟降温至603℃,保温10-30分钟,温差不超过±2℃。冷却到520℃以下出炉。
9、s5:真空度达到5×10-3pa后开始加热钎焊,加入一定的mg作为金属活化剂。
10、优选的,:所述s1中将工件篮框手动放入进出料装置,由二辆工件移动车自动完成整个清洗过程,最后将工件篮框提出。
11、优选的,所述s1中超声波清洗的具体步骤为:首先由操作者将待清洗的工件依次放入工装篮内,再将其放置在进料小车上推至上料位,通过感应开关联动由全自动机械手送至第一工位进行清洗,依次经过漂洗、浴洗、干燥之后由全自动机械手提出放置在出料小车上,再由操作者将工件取出转入下道工序即可。
12、优选的,所述s5中,al2o3的热膨胀系数只有铝的1/3,铝急剧膨胀,使得氧化膜开裂;加热时mg的挥发破坏钎料表面的氧化膜;挥发的mg与真空中残存的co2、o2和水蒸气反应。
13、优选的,所述s5中,车间空气中不含可称量质点(尘埃、粉尘),亦不可受酸或其他物质蒸汽污染,四壁与天花板要刷涂防水漆,定期清扫,防止机械微粒落入器件中。地面必须光洁无裂缝,以免积存灰尘,保持一定的干湿度。
14、优选的,所述s5中进行钎焊时,需要记录钎焊的真空度,加热速率,稳定温度及时间,钎焊温度,钎焊保温时间,冷却速率,出炉温度。
15、(三)有益效果
16、与现有技术相比,本发明提供了一种提高换热器钎焊合格率的方法,具备以下有益效果:
17、1、该提高换热器钎焊合格率的方法,通过把需要真空钎焊的换热器零部件进行热浸清洗,然后进行冷浸超声波漂洗,最后经过汽相干燥清洗,冷却干燥后备用,超声波具有很高的能量,它在传媒液体中传播时,把能量传递给传媒质点,传媒质点再将能量传递到换热器零部件表面并造成污垢解离分散。
18、2、该提高换热器钎焊合格率的方法,通过在真空度达到5×10-3pa后开始加热钎焊,加入一定的mg作为金属活化剂,在钎焊进行时,铝急剧膨胀,使得氧化膜开裂;加热时mg的挥发破坏钎料表面的氧化膜;挥发的mg与真空中残存的co2、o2和水蒸气反应,防止氧化铝膜形成,从而可以获得良好焊接质量的产品。
1.一种提高换热器钎焊合格率的方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种提高换热器钎焊合格率的方法,其特征在于:所述s1中将工件篮框手动放入进出料装置,由二辆工件移动车自动完成整个清洗过程,最后将工件篮框提出。
3.根据权利要求1所述的一种提高换热器钎焊合格率的方法,其特征在于:所述s1中超声波清洗的具体步骤为:首先由操作者将待清洗的工件依次放入工装篮内,再将其放置在进料小车上推至上料位,通过感应开关联动由全自动机械手送至第一工位进行清洗,依次经过漂洗、浴洗、干燥之后由全自动机械手提出放置在出料小车上,再由操作者将工件取出转入下道工序即可。
4.根据权利要求1所述的一种提高换热器钎焊合格率的方法,其特征在于:所述s5中,al2o3的热膨胀系数只有铝的1/3,铝急剧膨胀,使得氧化膜开裂;加热时mg的挥发破坏钎料表面的氧化膜;挥发的mg与真空中残存的co2、o2和水蒸气反应。
5.根据权利要求1所述的一种提高换热器钎焊合格率的方法,其特征在于:所述s5中,车间空气中不含可称量质点(尘埃、粉尘),亦不可受酸或其他物质蒸汽污染,四壁与天花板要刷涂防水漆,定期清扫,防止机械微粒落入器件中。地面必须光洁无裂缝,以免积存灰尘,保持一定的干湿度。
6.根据权利要求1所述的一种提高换热器钎焊合格率的方法,其特征在于:所述s5中进行钎焊时,需要记录钎焊的真空度,加热速率,稳定温度及时间,钎焊温度,钎焊保温时间,冷却速率,出炉温度。