專利名稱：一種鋁制板翅式換熱器芯體真空釬焊組合式柔性夾具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鋁合金焊接技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鋁制板翅式換熱器芯體真空釬焊組合式柔性夾具。
背景技術(shù)：
鋁制板翅式換熱器具有熱阻小、換熱效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、適應性強、堅固耐用、經(jīng)濟性好等特點，在航空航天、船舶、石油化工、原子能和工程機械等領(lǐng)域得到廣泛應用。鋁制板翅式換熱器由換熱器芯體和封頭通過鎢極氬弧焊組焊而成。換熱器芯體的基本結(jié)構(gòu)是由翅片、導流片、隔板、護板和封條組成的單元體疊積結(jié)構(gòu)，翅片、導流片、護板和封條材料通常為3003鋁合金，隔板通常為434鋁合金包覆板，434鋁合金包覆板的中間芯板為3003鋁合金，上下表面層為厚度0. 09 0. Ilmm的含硅量為9. (TlO. 5%的4004鋁合金包覆層，即釬料層。換熱器芯體早期主要采用鹽浴釬焊制造，由于鹽浴釬焊存在能耗高、環(huán)境污染嚴重、殘留鹽腐蝕等問題，現(xiàn)已被真空釬焊所取代。鋁制板翅式換熱器芯體的生產(chǎn)工藝復雜，技術(shù)要求高，其中釬焊前的裝配是一個非常重要的環(huán)節(jié)。由于換熱器芯體特殊的疊積結(jié)構(gòu)，目前國內(nèi)外換熱器芯體釬焊前的裝配都是手工裝配，其裝配質(zhì)量對后續(xù)的真空釬焊有著至關(guān)重要的影響。釬焊時換熱器芯體能否實現(xiàn)有效的釬焊，除了釬焊工藝，另外一個關(guān)鍵因素就是換熱器芯體釬焊前的裝配。真空釬焊時換熱器芯體受釬焊溫度場的影響，翅片、導流片、隔板、護板和封條釬焊加熱時要膨脹，冷卻時要收縮；釬料釬焊加熱時被加熱到熔化溫度而熔化，冷卻時結(jié)晶而形成釬接縫。 翅片、導流片、隔板、護板和封條由于形狀和尺寸不同，所發(fā)生的膨脹和收縮變形過程并不相同，受熱階段膨脹變形必須保持協(xié)調(diào)，才能保證釬焊時的毛細管效應，熔化釬料才能良好地填充釬接縫隙。局部的釬接縫隙過大，會造成局部的未焊合而導致?lián)Q熱器芯體出現(xiàn)局部泄漏或釬焊縫性能不能滿足要求。冷卻階段翅片、導流片、隔板、護板和封條的收縮變形也必須保持協(xié)調(diào)，才能保證形成良好釬接的焊縫，局部的收縮變形的不協(xié)調(diào)，會造成局部未焊合或釬焊縫出現(xiàn)裂紋等缺陷而導致?lián)Q熱器芯體出現(xiàn)局部泄漏或釬焊縫性能不能滿足要求。采用夾具保證換熱器芯體的裝配質(zhì)量滿足釬焊的要求，是目前國內(nèi)外成熟的技術(shù)途徑。通過夾具固定換熱器芯體，再送入真空釬焊爐進行釬焊，釬焊完畢出爐冷卻到室溫拆除夾具。夾具不但要對換熱器芯體各組成元件進行固定定位，同時還要在真空釬焊過程中提供相應的壓力，使換熱器芯體各組成元件變形協(xié)調(diào)，滿足釬焊的要求。因此，采用可靠的夾具進行快捷的換熱器芯體的裝配，是換熱器芯體實際生產(chǎn)必須解決的現(xiàn)實問題。另外，除夾具的可靠性外，還必須綜合考慮夾具的使用便捷性、適用范圍、制造成本以及使用壽命， 在保證換熱器芯體釬焊質(zhì)量的前提下，提高換熱器芯體生產(chǎn)效率和降低換熱器芯體生產(chǎn)成本
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對鋁制板翅式換熱器芯體真空釬焊存在的問題，提供一種鋁制板翅式換熱器芯體真空釬焊組合式柔性夾具，快捷可靠地實現(xiàn)換熱器芯體真空釬焊前的裝配，滿足換熱器芯體的真空釬焊要求。該夾具結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，可靠性強，適用范圍寬， 成本低，使用壽命長，經(jīng)濟性好。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的本發(fā)明公開了一種鋁制板翅式換熱器芯體真空釬焊組合式柔性夾具，該夾具主要由一塊底板、八根拉桿、八只彈簧、四塊槽型彈簧壓板、一個格柵架、一塊格柵架蓋板、兩塊頂部邊滑板和一塊頂部中滑板組成，為組合式的可拆卸獨立元件結(jié)構(gòu)，可很方便地根據(jù)所要釬焊的換熱器芯體尺寸對夾具組成元件進行組合，滿足不同尺寸的換熱器芯體裝配要求。在對換熱器芯體剛度進行理論分析和釬焊試驗的基礎(chǔ)上，本發(fā)明確定了換熱器芯體的壓緊方式換熱器芯體的兩端部位，特別是兩端的四個角部位由于是護板、封條和隔板的交替、護板的疊積結(jié)構(gòu)，剛度大，換熱器芯體的四個角部位是四個彈簧的直接壓緊點，通過頂部邊滑板對換熱器芯體的兩端部位進行柔性壓力均勻分配；換熱器芯體除兩端以外的部位，剛度比兩端部位要小得多，采用了格柵架、格柵架蓋板和滑板的彈簧壓緊方式，對換熱器芯體的中間部位進行柔性壓力均勻分配。彈簧兩兩一組通過槽型彈簧壓板和拉桿壓緊，使彈簧提供的柔性壓力保持動態(tài)平衡，對換熱器芯體各組成元件進行固定定位，并在真空釬焊過程中對換熱器芯體提供柔性壓力，有利于釬焊過程中換熱器芯體各組成元件的協(xié)調(diào)變形，獲得高質(zhì)量釬焊的換熱器芯體。本發(fā)明所述底板提供換熱器芯體裝配的水平基準面和拉桿的螺栓固定點，用厚度 30mm的ICrlSNiOTi不銹鋼板制成。底板尺寸根據(jù)換熱器芯體尺寸而定，長度比換熱器芯體長度長4(T400mm，寬度比換熱器芯體寬度寬14(T200mm。底板兩側(cè)對稱開槽，便于調(diào)節(jié)拉桿的螺栓固定點位置，以滿足不同長度的換熱器芯體裝配要求。槽中心線到底板邊的尺寸為 44 mm，槽寬32mm，槽的最小長度為換熱器芯體的長度。本發(fā)明所述拉桿用lCrl8Ni9Ti不銹鋼板制成，外徑為30 mm，長度根據(jù)換熱器芯體的高度而定，比換熱器芯體高度長M(T250mm。拉桿兩端有長度為70 mm的M30X 1. 5螺紋，通過螺栓來調(diào)節(jié)彈簧的壓縮量，從而調(diào)節(jié)換熱器芯體所受到的柔性壓力大小。本發(fā)明所述彈簧提供換熱器芯體所需的柔性壓力，通過調(diào)節(jié)彈簧的壓縮量調(diào)節(jié)柔性壓力的大小。彈簧用直徑8mm的GH132耐熱鋼制成，內(nèi)徑為35 mm，高度為130 mm，剛度為20N /mm士5%。彈簧的使用壽命為100次釬焊循環(huán)，其他元件使用壽命都在600次釬焊循環(huán)以上。本發(fā)明所述槽型彈簧壓板用厚度IOmm的ICrlSNiOTi不銹鋼板制成，長度與底板寬度相同，如圖4所示。槽型彈簧壓板兩端以中心線為軸線對稱開槽，槽寬32mm，槽長 7(Tl00mm，便于調(diào)節(jié)拉桿的螺栓固定點位置，以滿足不同寬度的換熱器芯體裝配要求。本發(fā)明所述格柵架用厚度6mm的ICrlSNiOTi不銹鋼點焊而成，高度為30mm，寬度與換熱器芯體寬度相同，長度為換熱器芯體長度的2/5。本發(fā)明所述格柵架蓋板用厚度4mm的ICrlSMOTi不銹鋼板制成，長度和寬度與格柵架的長度和寬度相同。本發(fā)明所述頂部邊滑板和頂部中滑板用厚度4mm的ICrlSMOTi不銹鋼板制成，其作用是將彈簧提供的柔性壓力均勻分配到換熱器芯體的整個平面上。頂部邊滑板的寬度與換熱器芯體寬度相同，長度為換熱器芯體長度的1/5 ；頂部中滑板寬度與換熱器芯體寬度相同，長度比換熱器芯體長度的3/5短15 20mm。兩塊頂部邊滑板和一塊頂部中滑板長度之和比換熱器芯體長度短15 20mm，即裝配時頂部邊滑板和頂部中滑板之間留7. 5^10mm的間隙，利于釬焊過程中頂部邊滑板和頂部中滑板的自由變形。本發(fā)明所述鋁制板翅式換熱器芯體真空釬焊組合式柔性夾具的使用步驟如下 1)居中在底板上按換熱器芯體圖紙要求將清洗和烘干后的護板、翅片、導流片、隔板、
封條等換熱器芯體組成元件依次疊放，直至疊放完畢。2)在換熱器芯體上表面放置頂部邊滑板和頂部中滑板，頂部邊滑板一端與換熱器芯體端部齊平，頂部中滑板居中放置。3)在頂部中滑板上居中放置格柵架，然后在格柵架上放置格柵架蓋板。4)在頂部邊滑板和格柵架蓋板上放置彈簧，四只彈簧分別放置在兩塊頂部邊滑板的兩個角部位，即換熱器芯體的四個角部位，另外四只彈簧分別放置在格柵活動蓋板的四個角部位。5)兩兩一組彈簧通過槽型彈簧壓板和拉桿壓緊，先將換熱器芯體中間兩組彈簧壓緊到設(shè)定壓緊量的1/2，再將換熱器芯體兩端的兩組彈簧壓緊到設(shè)定壓緊量的1/2，然后再將換熱器芯體中間兩組彈簧壓緊到設(shè)定的壓緊量，最后將換熱器芯體兩端的兩組彈簧壓緊到設(shè)定的壓緊量。6)將壓緊后的換熱器芯體送入真空釬焊爐進行釬焊。7)釬焊結(jié)束后從釬焊爐中取出已釬焊好的換熱器芯體，換熱器芯體冷卻到室溫時松開柔性夾具，丙酮擦拭后備用。有益效果與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用了柔性壓緊方法，保證了換熱器芯體各組成元件的固定定位以及真空釬焊過程中的變形協(xié)調(diào)，獲得高質(zhì)量的釬焊換熱器芯體。本發(fā)明所述夾具為組合式的可拆卸獨立元件結(jié)構(gòu)，適用范圍寬，可很方便地根據(jù)所要釬焊的換熱器芯體尺寸對夾具組成元件進行組合，滿足不同尺寸的換熱器芯體裝配要求。本發(fā)明所述夾具結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，可靠性強，成本低，使用壽命長，經(jīng)濟性好。


圖1為鋁制板翅式換熱器芯體真空釬焊組合式柔性夾具的主視圖； 圖2為鋁制板翅式換熱器芯體真空釬焊組合式柔性夾具的左視圖3為鋁制板翅式換熱器芯體真空釬焊組合式柔性夾具的底板示意圖； 圖4為鋁制板翅式換熱器芯體真空釬焊組合式柔性夾具的槽型彈簧壓板示意圖； 圖5為鋁制板翅式換熱器芯體真空釬焊組合式柔性夾具的格柵架示意圖； 圖中底板1、拉桿2、彈簧3、槽型彈簧壓板4、格柵架5、格柵架蓋板6、頂部邊滑板7、 頂部中滑板8、換熱器芯體9。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施方式
，詳細說明依據(jù)本發(fā)明的鋁制板翅式換熱器芯體真空釬焊組合式柔性夾具。本發(fā)明提供了一種鋁制板翅式換熱器芯體真空釬焊組合式柔性夾具，該夾具主要由一塊底板1、八根拉桿2、八只彈簧3、四塊槽型彈簧壓板4、一個格柵架5、一塊格柵架蓋板 6、兩塊頂部邊滑板7和一塊頂部中滑板8組成。圖1、2所示的是本發(fā)明所述的鋁制板翅式換熱器芯體真空釬焊組合式柔性夾具示意圖，拉桿2分別依次垂直穿過底板1和槽型彈簧壓板4壓緊彈簧3對換熱器芯體各組成元件進行固定定位，并在真空釬焊過程中對換熱器芯體提供柔性壓力，使換熱器芯體各組成元件變形協(xié)調(diào)，滿足釬焊要求。在對換熱器芯體剛度進行理論分析和釬焊試驗的基礎(chǔ)上，確定了換熱器芯體的壓緊方式換熱器芯體的兩端部位，特別是兩端的四個角部位由于是護板、封條和隔板的交替、護板的疊積結(jié)構(gòu)，剛度大，換熱器芯體的四個角部位是四個彈簧的直接壓緊點，通過頂部邊滑板對換熱器芯體的兩端部位進行柔性壓力均勻分配；換熱器芯體除兩端以外的部位，剛度比兩端部位要小得多，采用了格柵架、格柵架蓋板和滑板的彈簧壓緊方式，對換熱器芯體的中間部位進行柔性壓力均勻分配。彈簧兩兩一組通過槽型彈簧壓板和拉桿壓緊， 使彈簧提供的柔性壓力保持動態(tài)平衡，對換熱器芯體各組成元件進行固定定位，并在真空釬焊過程中對換熱器芯體提供柔性壓力，有利于釬焊過程中換熱器芯體各組成元件的協(xié)調(diào)變形，獲得高質(zhì)量釬焊的換熱器芯體。底板1提供換熱器芯體裝配的水平基準面和拉桿2的螺栓固定點，用厚度30mm的 ICrlSNiOTi不銹鋼板制成，如圖3所示。底板1尺寸根據(jù)換熱器芯體尺寸而定，長度比換熱器芯體長度長4(T400mm，寬度比換熱器芯體寬度寬14(T200mm。底板1兩側(cè)對稱開槽，便于調(diào)節(jié)拉桿的螺栓固定點位置，以滿足不同長度的換熱器芯體裝配要求。槽中心線到底板邊的尺寸為44 mm，槽寬32mm，槽的最小長度為換熱器芯體的長度。拉桿2用ICrlSNiOTi不銹鋼板制成，外徑為30 mm,長度根據(jù)換熱器芯體的高度而定，比換熱器芯體高度長M(T250mm。拉桿2兩端有長度為70 mm的M30 X 1. 5螺紋，通過螺栓來調(diào)節(jié)彈簧的壓縮量，從而調(diào)節(jié)換熱器芯體所受到的柔性壓力大小。彈簧3提供換熱器芯體所需的柔性壓力，通過調(diào)節(jié)彈簧3的壓縮量調(diào)節(jié)柔性壓力的大小。彈簧3用直徑8mm的GH132耐熱鋼制成，內(nèi)徑為35 mm,高度為130 mm,剛度為20N /mm士5%。彈簧3的使用壽命為100次釬焊循環(huán)，其他元件使用壽命都在600次釬焊循環(huán)以上。槽型彈簧壓板4用厚度IOmm的ICrlSNiOTi不銹鋼板制成，長度與底板寬度相同， 如圖4所示。槽型彈簧壓板4兩端以中心線為軸線對稱開槽，槽寬32mm，槽長7(Tl00mm，便于調(diào)節(jié)拉桿的螺栓固定點位置，以滿足不同寬度的換熱器芯體裝配要求。格柵架5用厚度6mm的ICrlSNiOTi不銹鋼點焊而成，高度為30mm，寬度與換熱器芯體寬度相同，長度為換熱器芯體長度的2/5，如圖5所示。格柵架蓋板6用厚度4mm的lCrl8Ni9Ti不銹鋼板制成，長度和寬度與格柵架5的長度和寬度相同。頂部邊滑板7和頂部中滑板8用厚度4mm的ICrlSNiOTi不銹鋼板制成，其作用是將彈簧3提供的柔性壓力均勻分配到換熱器芯體的整個平面上。頂部邊滑板7的寬度與換熱器芯體寬度相同，長度為換熱器芯體長度的1/5 ；頂部中滑板8寬度與換熱器芯體寬度相同，長度比換熱器芯體長度的3/5短15 20mm。兩塊頂部邊滑板7和一塊頂部中滑板 8長度之和比換熱器芯體長度短15 20mm，即裝配時頂部邊滑板7和頂部中滑板8之間留7. 5^10mm的間隙，利于釬焊過程中頂部邊滑板7和頂部中滑板8的自由變形。本發(fā)明鋁制板翅式換熱器芯體真空釬焊組合式柔性夾具的使用步驟如下
1)居中在底板上按換熱器芯體圖紙要求將清洗和烘干后的護板、翅片、導流片、隔板、 封條等換熱器芯體組成元件依次疊放，直至疊放完畢。2)在換熱器芯體上表面放置頂部邊滑板7和頂部中滑板8，頂部邊滑板7 —端與換熱器芯體端部齊平，頂部中滑板8居中放置。3)在頂部中滑板8上居中放置格柵架6，然后在格柵架5上放置格柵架蓋板6。4)在頂部邊滑板7和格柵架蓋板6上放置彈簧3，四只彈簧3分別放置在兩塊頂部邊滑板7的兩個角部位，即換熱器芯體的四個角部位，另外四只彈簧3分別放置在格柵活動蓋板6的四個角部位。5)兩兩一組彈簧3通過槽型彈簧壓板4和拉桿2壓緊，先將換熱器芯體中間兩組彈簧3壓緊到設(shè)定壓緊量的1/2，再將換熱器芯體兩端的兩組彈簧3壓緊到設(shè)定壓緊量的 1/2，然后再將換熱器芯體中間兩組彈簧3壓緊到設(shè)定的壓緊量，最后將換熱器芯體兩端的兩組彈簧3壓緊到設(shè)定的壓緊量。6)將壓緊后的換熱器芯體送入真空釬焊爐進行釬焊。7)釬焊結(jié)束后從釬焊爐中取出已釬焊好的換熱器芯體，換熱器芯體冷卻到室溫時松開柔性夾具，丙酮擦拭后備用。實施例1
某型兩換熱通道的鋁制板翅式換熱器芯體尺寸為(長X寬X高)830 X 150 X 973mm。 護板材質(zhì)為3003鋁合金板，尺寸為(長X寬X厚度)830 X 150 X 4 mm ；翅片材質(zhì)為3003 鋁合金板，厚度為0. 2 mm，鋸齒形翅片；隔板材質(zhì)為434鋁合金包覆板，尺寸為(長X寬X 厚度)830 X 150 X 1. 2mm ；封條材質(zhì)為3003鋁合金，立方體封條，其中封條1尺寸為(長X 寬X高):150X15X9. 5mm，封條2尺寸為(長X寬X高):830X3X2. 5mm;護板與翅片、封條之間釬焊的釬焊料為0. Imm厚的4004釬料片，尺寸為(長X寬)830 X 150 mm。組合式柔性夾具的相關(guān)參數(shù)如下
一塊底板，用厚度30mm的lCrl8Ni9Ti不銹鋼板制成，尺寸為(長X寬):870 X 350 mm, 底板兩側(cè)對稱開槽，槽中心線到底板邊的尺寸為44 mm，槽寬32 mm，槽長840 mm。八根拉桿，用lCrl8Ni9Ti不銹鋼板制成，外徑為30 mm,長度為1220 mm,兩端有長度為70 mm的M30X 1. 5螺紋。八只彈簧，用直徑8mm的GH132耐熱鋼制成，內(nèi)徑為35mm，高度為130 mm,剛度為 20N /mm士5%。四塊槽型彈簧壓板，用厚度IOmm的lCrl8Ni9Ti不銹鋼板制成，長度為350mm。槽型彈簧壓板兩端以中心線為軸線對稱開槽，槽寬32mm，槽長100mm。一個格柵架用厚度6mm的lCrl8Ni9Ti不銹鋼點焊而成，高度為30mm，長度為332 mm,寬度為150 mm,
一塊格柵架蓋板用厚度4mm的ICrlSMOTi不銹鋼板制成，長度和寬度與格柵架的長度和寬度相同。兩塊頂部邊滑板和一塊頂部中滑板，用厚度4mm的ICrlSNiOTi不銹鋼板制成，頂部邊滑板的尺寸為(長X寬)166 X 150 mm，頂部中滑板尺寸為(長X寬)478 X 150 mm。
組合式柔性夾具的使用步驟如下
1)居中在底板上按換熱器芯體圖紙要求將清洗和烘干后的護板、釬料片、翅片、隔板、 封條等換熱器芯體組成元件依次疊放，直至疊放完畢。2)在換熱器芯體上表面放置頂部邊滑板和頂部中滑板，頂部邊滑板一端與換熱器芯體端部齊平，頂部中滑板居中放置。3)在頂部中滑板上居中放置格柵架，然后在格柵架上放置格柵架蓋板。4)在頂部邊滑板和格柵架蓋板上放置彈簧，一共八只彈簧，其中四只彈簧分別放置在兩塊頂部邊滑板的兩個角部位，即換熱器芯體的四個角部位，另外四只彈簧分別放置在格柵活動蓋板的四個角部位。5)兩兩一組彈簧通過槽型彈簧壓板和拉桿壓緊，設(shè)定的彈簧壓緊量為22 mm。先將換熱器芯體中間兩組彈簧壓縮11 mm，再將換熱器芯體兩端的兩組彈簧壓縮11 mm，然后再將換熱器芯體中間兩組彈簧壓縮11 mm，最后將換熱器芯體兩端的兩組彈簧再壓縮11 mm。6)將壓緊后的換熱器芯體送入真空釬焊爐進行釬焊，釬焊室抽真空至7X10_4Pa 時開始以10°C / min的升溫速率升溫到200°C和540°C各保溫20 min，然后再以4°C / min 的升溫速率升溫到605°C保溫5min后停止加熱，待釬焊室降溫到360°C時關(guān)閉抽真空系統(tǒng)并充入純氮氣對釬焊室進行強制冷卻，即充入純氮氣至0. 05MPa時開啟釬焊室排氣閥門， 繼續(xù)充入純氮氣，直至釬焊室冷卻到250。C時停止充入純氮氣，待釬焊室壓強與外部大氣環(huán)境一致時關(guān)閉釬焊室排氣閥門，開啟釬焊爐門取出已釬焊好的換熱器芯體，讓其在大氣中自然冷卻到室溫松開柔性夾具。7)丙酮擦拭柔性夾具備用。8)釬焊好的換熱器芯體進行外形尺寸檢驗以及強度和氣密性試驗，全部合格。強度試驗為常溫，水壓0. 45Mpa，保壓lOmin，不允許滲漏和異常變形；氣密性試驗為常溫， 氣壓0. 33MPa，保壓lOmin，不允許滲漏。實施例2
某型兩換熱通道的鋁制板翅式換熱器芯體尺寸為(長X寬X高)470 X 210 X 327mm。 護板材質(zhì)為3003鋁合金板，尺寸為(長X寬X厚度)470 X 210 X 6 mm ；翅片材質(zhì)為3003 鋁合金板，厚度為0.6 mm，平直形翅片；隔板材質(zhì)為434鋁合金包覆板，尺寸為(長X寬X 厚度)470 X 210 XL 2mm ；封條材質(zhì)為3003鋁合金，立方體封條，其中封條1尺寸為(長X 寬X高)210 X 12X9. 5mm，封條2尺寸為(長X寬X高)470 X 12 X 3mm ；護板與翅片、封條之間釬焊的釬焊料為0. Imm厚的4004釬料片，尺寸為(長X寬)470 X 210 mm。組合式柔性夾具的相關(guān)參數(shù)如下 底板、彈簧和槽型彈簧壓板同實施例1。八根拉桿長度為570 mm，其他同實施例1。一個格柵架和一塊格柵架蓋板的長度和寬度分別為188 mm和210 mm，其他同實施例1。兩塊頂部邊滑板和一塊頂部中滑板尺寸分別為(長X寬):94X 210150 mm，其他同實施例1。組合式柔性夾具的使用步驟如下 1廣5)同實施例1。
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6)將壓緊后的換熱器芯體送入真空釬焊爐進行釬焊，釬焊室抽真空至8X10_4Pa 時開始以9°C / min的升溫速率升溫到200°C和540°C各保溫15min，然后再以3°C / min的升溫速率升溫到605°C保溫5min后停止加熱，待釬焊室降溫到350°C時關(guān)閉抽真空系統(tǒng)并充入純氮氣對釬焊室進行強制冷卻，即充入純氮氣至0. 04MPa時開啟釬焊室排氣閥門，繼續(xù)充入純氮氣，直至釬焊室冷卻到200。C時停止充入純氮氣，待釬焊室壓強與外部大氣環(huán)境一致時關(guān)閉釬焊室排氣閥門，開啟釬焊爐門取出已釬焊好的換熱器芯體，讓其在大氣中自然冷卻到室溫松開柔性夾具。7)同實施例1。8)釬焊好的換熱器芯體進行外形尺寸檢驗以及強度和氣密性試驗，全部合格。強度試驗為常溫，水壓0. 80Mpa，保壓lOmin，不允許滲漏和異常變形；氣密性試驗為常溫， 氣壓0. 35MPa，保壓lOmin，不允許滲漏。實施例3
某型兩換熱通道的鋁制板翅式換熱器芯體尺寸為(長χ寬χ高):488 X 150 X 1440mm。 護板材質(zhì)為3003鋁合金板，尺寸為(長X寬X厚度)488 X 150X8 mm ；翅片材質(zhì)為3003 鋁合金板，厚度為0.3 mm，鋸齒形翅片；隔板材質(zhì)為434鋁合金包覆板，尺寸為(長X寬X 厚度)488X 150X1. 2mm;封條材質(zhì)為3003鋁合金，立方體封條，其中封條1尺寸為(長X 寬X高)150X8X3mm，封條2尺寸為(長X寬X高)488X2. 5X3mm ；護板與翅片、封條之間釬焊的釬焊料為0. Imm厚的4004釬料片，尺寸為(長X寬)488 X 150 mm。組合式柔性夾具的相關(guān)參數(shù)如下 底板、彈簧和槽型彈簧壓板同實施例1。八根拉桿長度為1690 mm，其他同實施例1。一個格柵架和一塊格柵架蓋板的長度和寬度分別為195 mm和150 mm,其他同實施例1。兩塊頂部邊滑板和一塊頂部中滑板尺寸分別為(長X寬):98 X 150 mm和277 X 150 mm，其他同實施例1。組合式柔性夾具的使用步驟如下 1廣5)同實施例1。6)將壓緊后的換熱器芯體送入真空釬焊爐進行釬焊，釬焊室抽真空至8X10_4Pa 時開始以8°C / min的升溫速率升溫到200°C和540°C各保溫20 min，然后再以3°C / min 的升溫速率升溫到605°C保溫^iin后停止加熱，待釬焊室降溫到350°C時關(guān)閉抽真空系統(tǒng)并充入純氮氣對釬焊室進行強制冷卻，即充入純氮氣至0. 05MPa時開啟釬焊室排氣閥門， 繼續(xù)充入純氮氣，直至釬焊室冷卻到200。C時停止充入純氮氣，待釬焊室壓強與外部大氣環(huán)境一致時關(guān)閉釬焊室排氣閥門，開啟釬焊爐門取出已釬焊好的換熱器芯體，讓其在大氣中自然冷卻到室溫松開柔性夾具。7)同實施例1。8)釬焊好的換熱器芯體進行外形尺寸檢驗以及強度和氣密性試驗，全部合格。強度試驗為常溫，水壓0. 90Mpa，保壓lOmin，不允許滲漏和異常變形；氣密性試驗為常溫， 氣壓0. 45MPa，保壓lOmin，不允許滲漏。
權(quán)利要求
1.一種鋁制板翅式換熱器芯體真空釬焊組合式柔性夾具，其特征在于該夾具主要由一塊底板(1)、八根拉桿(2)、八只彈簧(3)、四塊槽型彈簧壓板(4)、一個格柵架(5)、一塊格柵架蓋板(6)、兩塊頂部邊滑板(7)和一塊頂部中滑板(8)等組成；兩塊頂部邊滑板(7) 位于頂部中滑板(8)兩側(cè)，它們構(gòu)成頂部滑板，頂部邊滑板(7)與頂部中滑板(8)之間有 7. 5 10mm的間隙，格柵架(5)置于頂部中滑板(8)之上，格柵架蓋板(6)蓋在格柵架(5)上； 八根拉桿(2)前后對稱布置，分別依次垂直穿過底板(1)和槽型彈簧壓板(4)，前后對稱布置的兩根拉桿(2)穿過同一塊槽型彈簧壓板(4);每個槽型彈簧壓板(4)底部分別對稱放置兩只彈簧(3)；八根拉桿(2)兩端均由螺栓旋緊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁制板翅式換熱器芯體真空釬焊組合式柔性夾具，其特征在于底板(1)用厚度30mm的ICr 18Ni9Ti不銹鋼板制成，底板(1)長度比換熱器芯體長度長 4(T400mm，寬度比換熱器芯體寬度寬14(T200mm，兩側(cè)對稱開槽，槽中心線到底板(1)邊的尺寸為44 mm，槽寬32mm，槽的最小長度為換熱器芯體的長度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁制板翅式換熱器芯體真空釬焊組合式柔性夾具，其特征在于拉桿(2)用ICrlSNiOTi不銹鋼板制成，外徑為30 mm，長度比換熱器芯體高度長 24(T250mm，兩端各有長度為70 mm的M30X 1. 5螺紋。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁制板翅式換熱器芯體真空釬焊組合式柔性夾具，其特征在于彈簧(3)用直徑8mm的GH132耐熱鋼制成，內(nèi)徑為35 mm，高度為130 mm，剛度為20N / mm +5% ο
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁制板翅式換熱器芯體真空釬焊組合式柔性夾具，其特征在于槽型彈簧壓板(4)用厚度IOmm的ICrlSNiOTi不銹鋼板制成，長度與底板(1)寬度相同， 兩端以中心線為軸線對稱開槽，槽寬32mm，槽長7(Tl00mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁制板翅式換熱器芯體真空釬焊組合式柔性夾具，其特征在于頂部邊滑板(7)和頂部中滑板(8)均由厚度為4mm的ICrlSNiOTi不銹鋼板制成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁制板翅式換熱器芯體真空釬焊組合式柔性夾具，其特征在于格柵架(5)用厚度6mm的ICrlSNiOTi不銹鋼點焊而成，高度為30mm ；格柵架蓋板(6)用厚度4mm的lCrl8Ni9Ti不銹鋼板制成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鋁制板翅式換熱器芯體真空釬焊組合式柔性夾具，屬于鋁合金焊接技術(shù)領(lǐng)域。采用組合式柔性夾具裝配真空釬焊前的鋁制板翅式換熱器芯體，其特征是夾具由底板、拉桿、彈簧、槽型彈簧壓板、格柵架和蓋板、頂部滑板組成，為組合式的可拆卸獨立元件結(jié)構(gòu)，根據(jù)所要釬焊的換熱器芯體尺寸對夾具組成元件進行組合。該夾具的彈簧兩兩一組通過槽型彈簧壓板和拉桿壓緊保持動態(tài)平衡，對換熱器芯體各組成元件進行固定定位，并在真空釬焊過程中對換熱器芯體提供柔性壓力，使換熱器芯體各組成元件變形協(xié)調(diào)，滿足釬焊要求。本發(fā)明采用了柔性壓緊方法和組合式結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，可靠性強，成本低，適用范圍寬，使用壽命長，經(jīng)濟性好。
文檔編號B23K1/008GK102489924SQ201110433158
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月22日
發(fā)明者嚴密, 王麗騰, 王惠云, 王春梅, 羅偉, 馬天宇, 黃鵬 申請人:浙江大學