一種鋁制板翅式換熱器的真空釬焊工藝方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鋁制板翅式換熱器，具體為一種鋁制板翅式換熱器的真空釬焊工藝方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鋁制板翅式換熱器被廣泛應(yīng)用于冶金、航空、石化、天然氣液化、氣體分離、焦?fàn)t煤氣液化等行業(yè)所使用的設(shè)備上，該鋁制板翅式換熱器在多種工作介質(zhì)之間起到熱量的相互交換作用，并通過熱量相互交換達(dá)到工作介質(zhì)氣體、液體相互轉(zhuǎn)化的目的，鋁制板翅式換熱器的核心部件為板束體，真空釬焊是板束體生產(chǎn)的關(guān)鍵工序，然而真空釬焊卻極易受工藝不規(guī)化、真空爐、產(chǎn)品特性等因素影響，致使產(chǎn)品變形量超標(biāo)、產(chǎn)品報廢率高、產(chǎn)品釬焊高度尺寸受限制、產(chǎn)品的承壓強(qiáng)度低以及在現(xiàn)有真空釬焊工藝中整個釬焊時間平均每爐用時36小時，釬焊時間較長的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對上述問題，本發(fā)明提供了一種鋁制板翅式換熱器的真空釬焊工藝方法，其根據(jù)產(chǎn)品的不同特性制定不同釬焊工藝階段的爐溫和工件溫度，從而有效解決了現(xiàn)有產(chǎn)品變形量超標(biāo)、釬焊時間較長、產(chǎn)品報廢率高、產(chǎn)品釬焊高度尺寸受限制、產(chǎn)品的承壓強(qiáng)度低的冋題。
[0004]其技術(shù)方案是這樣的:一種鋁制板翅式換熱器的真空釬焊工藝方法，其特征在于:其步驟是:
a、將加工好的各零件脫脂處理:各零件在50°C的熱水中清洗后，放入35°C的含有質(zhì)量百分比4°/『6%的燒堿溶液中震蕩浸泡2分鐘，以剝離氧化層去除油污，然后放入含有質(zhì)量百分比5%~8%硝酸溶液中中和，最后再用清水沖洗干凈，吹除浮水，并于100°C的烘箱中熱空氣烘干；
b、在不銹鋼材質(zhì)制成的釬焊夾具板上將清洗和烘干后的側(cè)板、復(fù)合板、冷通道翅片、冷通道導(dǎo)流片、冷通道封條、熱通道翅片、熱通道導(dǎo)流片、熱通道封條依次疊放，直至疊放完畢，完成單個換熱器芯部的初步組裝，并重復(fù)上述疊放完成多個換熱器芯部的疊層組裝，對組裝好的工件進(jìn)行整形，使其平整、垂直檢驗合格后，用螺桿固定在夾具盤上；
c、用氮?dú)獯祪艄ぱb夾具、工件表面的顆粒微塵，準(zhǔn)備進(jìn)爐釬焊；
d、真空釬焊:使用爐膛尺寸為長8000_X寬1600_X高1900mm的真空釬焊爐，換熱器芯部尺寸為長6000mmX寬1200mmX高1710mm，將置于夾具盤上的工件與夾具盤一起放到工件車上送入真空釬焊爐內(nèi)，根據(jù)工裝材料、工件原材料的不同特性，制定不同釬焊工藝階段的爐溫和工件溫度，按要求位置裝好鎧裝熱電偶后關(guān)閉爐門，啟動真空機(jī)組、爐內(nèi)氣壓達(dá)到工藝要求后，送電加熱、保溫，高溫凈化工裝、工件、爐膛，降爐溫保溫平衡工件內(nèi)外溫差，升溫保溫工件中心溫度達(dá)工藝要求溫度，停電繼續(xù)抽真空，工件中心溫度降至設(shè)定溫度以下時出爐。
[0005]其進(jìn)一步特征在于:所述d中的真空釬焊步驟為:
(1)、開啟真空泵當(dāng)真空釬焊爐內(nèi)真空度優(yōu)于2.3X KT1大氣壓時，以5.50C /min的加熱速率送電加熱，真空度2.1 X 10_3大氣壓、工件中心溫度320°C，時間9小時30分鐘；
(2)、以4°C/min的加熱速率升高溫度凈化真空釬焊爐內(nèi)氣溫，真空度6.4X 10_3大氣壓、工件表面溫度570°C，時間49分鐘；
(3)、采用梯度降溫升溫方式，平衡工件內(nèi)、外溫差，即爐溫降到與工件表面溫度570°C相等時的溫度保溫，當(dāng)工件表面溫度不大于560°C時升溫，使溫差不大于12°C，溫差為工件的表面溫度減去工件的中心溫度的值，時間9小時40分鐘；
(4)、升高溫加快工件升溫速率；真空度1.3X10_3大氣壓、工件表面溫度610°C，時間63分鐘；
(5)、采用梯度降溫、控制工件表面溫度穩(wěn)中下降的保溫方式、等待工件中心溫度；真空度7.6X10_4大氣壓、工件中心溫度583°C，時間3小時35分鐘，停電繼續(xù)抽真空；
(6)、工件中心溫度540°C，時間3小時30分鐘，出爐；
所述側(cè)板為鋁合金矩形板，厚度為5 mm ~6mm ;所述復(fù)合板為鋁合金矩形釬焊板；所述冷通道翅片、熱通道翅片為鋁合金箔沖制成的矩形翅片；所述冷通道導(dǎo)流片、熱通道導(dǎo)流片為鋁合金箔沖制成的多孔型翅片，高度與其相應(yīng)通道的翅片高度相等；所述冷通道封條、熱通道封條為鋁合金制成的矩形長條板，厚度與其相應(yīng)通道的翅片的高度相等；
各零件的連接組裝關(guān)系為:在每兩層復(fù)合板之間的四周通過冷通道封條圍成一矩形通道，構(gòu)成冷通道，并在所述冷通道兩端留有相應(yīng)的進(jìn)、出口，在所述冷通道的中部放置冷通道翅片，在所述冷通道封條與冷通道翅片端部之間放置有冷通道導(dǎo)流片，所述復(fù)合板、冷通道封條、冷通道翅片、冷通道導(dǎo)流片之間通過高溫釬焊；重復(fù)所述冷通道的布置，在每兩層復(fù)合板之間的四周通過熱通道封條圍成一矩形通道，構(gòu)成熱通道，并在所述熱通道兩端留有相應(yīng)的進(jìn)、出口，在所述熱通道的中部放置熱通道翅片，在所述熱通道封條與熱通道翅片端部之間放置有熱通道導(dǎo)流片，所述復(fù)合板、熱通道封條、熱通道翅片、熱通道導(dǎo)流片之間通過高溫釬焊，由上而下，由若干層相互被復(fù)合板隔離的冷通道與熱通道交錯疊層焊接，在所述冷通道與熱通道之間共用一塊復(fù)合板，在層疊的上下兩端各焊有一塊側(cè)板。
[0006]本發(fā)明的有益效果是，通過對制作工藝的改進(jìn)，在根據(jù)工裝材料、工件原材料傳熱速率、材料析出氣體時溫度點(diǎn)的不同、工件變形溫度點(diǎn)的不同，按相互影響較小時的溫度值，設(shè)定爐溫梯度值及工件溫度，并通過提高工藝爐溫，凈化工裝、爐膛氣溫，增強(qiáng)工件釬焊縫的強(qiáng)度，有效縮短了釬焊時間，采用梯度升溫降溫方式，縮短了工件材料屈服溫度階段時的保溫時間，克服了工件局部變形的缺陷，提高了產(chǎn)品優(yōu)等品率，換熱器芯部尺寸增高，提高了工件釬焊高度尺寸限制，從而優(yōu)化了產(chǎn)品設(shè)計，擴(kuò)大了市場。
【附圖說明】
[0007]圖1是本發(fā)明的多層鋁制板翅式換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明的單層鋁制板翅式換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0008]如圖1、圖2所示，一種鋁制板翅式換熱器的真空釬焊工藝方法，其步驟是: a、將加工好的各零件脫脂處理:各零件在50°C的熱水中清洗后，放入35°C的含有質(zhì)量百分比4%~6%的燒堿溶液中震蕩浸泡2分鐘，以剝離氧化層去除油污，然后放入含有質(zhì)量百分比5%~8%硝酸溶液中中和，最后再用清水沖洗干凈，吹除浮水，并于100°C的烘箱中熱空氣烘干；
b、在不銹鋼材質(zhì)制成的釬焊夾具板上將清洗和烘干后的側(cè)板1、復(fù)合板2、冷通道翅片3、冷通道導(dǎo)流片4、冷通道封條5、熱通道翅片6、熱通道導(dǎo)流片7、熱通道封條8依次疊放，直至疊放完畢，完成單個換熱器芯部的初步組裝，并重復(fù)上述疊放完成多個換熱器芯部的疊層組裝，使每層封條無外彈內(nèi)凹，翅片無疊壓；每層排列與圖樣要求一致，對組裝好的工件進(jìn)行整形，使其平整、垂直檢驗合格后，用螺桿固定在夾具盤上，其中，裝配操作時需佩戴干凈無油的細(xì)紗手套，防止零件二次污染；
c、用氮?dú)獯祪艄ぱb夾具、工件表面的顆粒微塵，準(zhǔn)備進(jìn)爐釬焊；
d、真空釬焊:使用爐膛尺寸為長8000mmX寬1600mmX高1900mm的真空釬焊爐，換熱器芯部尺寸為長6000mmX寬1200mmX高1710mm，提高了工件釬焊高度尺寸限制，將置于夾具盤上的工件與夾具盤一起放到工件車上送入真空釬焊爐內(nèi)，根據(jù)工裝材料、工件原材料的不同特性，制定不同釬焊工藝階段的爐溫和工件溫度，根據(jù)工裝材料、工件原材料傳熱速率、材料析出氣體時溫度點(diǎn)的不同、工件變形溫度點(diǎn)的不同，按相互影響較小時的溫度值，設(shè)定爐溫梯度值及工件溫度，按要求位置裝好鎧裝熱電偶后關(guān)閉爐門，通過鎧裝熱電偶顯示工件溫度，從而精確控制溫度，啟動真空機(jī)組、爐內(nèi)氣壓達(dá)到工藝要求后，送電加熱、保溫，高溫凈化工裝、工件、爐膛，有效增強(qiáng)了工件釬焊縫的強(qiáng)度，克服了工