燃?xì)鉄崴鞯你~鋁熱交換器及其連接方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及燃具領(lǐng)域,具體地涉及到一種燃?xì)鉄崴鞯你~鋁熱交換器及其連接方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 燃?xì)鉄崴鞯臒峤粨Q器有銅熱交換器、鋁熱交換器,但銅熱交換器的銅材料稀少, 成本高;而鋁熱交換器的機(jī)械強(qiáng)度性能低,鋁熱交換器中的水管容易腐蝕。為解決上述問(wèn) 題,提出了一種銅鋁熱交換器,即采用銅制的水管和鋁制的換熱翅片、殼體相結(jié)合,但這種 銅鋁熱交換器因銅與鋁的異種金屬材料之間的焊接難以實(shí)現(xiàn)而未被實(shí)際使用。為克服這些 缺陷,對(duì)燃?xì)鉄崴鞯你~鋁熱交換器及其連接方法進(jìn)行了研制。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是要提供一種燃?xì)鉄崴鞯你~鋁熱交換器,它既能有 效控制熱交換器的材料成本,且熱交換效率高,同時(shí)能確保熱交換器水管的暢通性和耐腐 蝕性,產(chǎn)品使用壽命長(zhǎng)。
[0004] 本發(fā)明所要解決的另一技術(shù)問(wèn)題是要提供一種燃?xì)鉄崴鞯你~鋁熱交換器的連 接方法,它不僅能有效地解決熱交換器中各零部件之間的焊接難題,且能有效降低連接工 序的生產(chǎn)成本。
[0005] 本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案是:一種燃?xì)鉄崴鞯你~鋁熱交換器,包 括殼體、直管、換熱翅片、U型管、盤(pán)管和進(jìn)出水管,殼體圍成煙氣通道,直管橫穿煙氣通道, 換熱翅片設(shè)于煙氣通道內(nèi)并依次疊置穿在直管上,U型管連通相鄰兩個(gè)直管,盤(pán)管盤(pán)繞于殼 體壁體,所述殼體、換熱翅片由銅鋁材料制造成型,所述直管、U型管、盤(pán)管由銅鋁材料或者 銅材料制造成型;所述銅鋁材料包括鋁材料基體,以及設(shè)于該基體外壁的銅材料覆蓋層。
[0006] 具體而言,上述技術(shù)方案囊括了 2種不同的實(shí)施例,S卩:所述殼體、直管、換熱翅 片、U型管和盤(pán)管均由銅鋁材料制造成型;或者所述殼體、換熱翅片由銅鋁材料制造成型, 而直管、U型管和盤(pán)管由銅材料制造成型。
[0007] 進(jìn)一步地,所述錯(cuò)材料基體的厚度為0. 6mm,所述銅材料覆蓋層的厚度為 0. 02mm~0. lmm〇
[0008] 根據(jù)本發(fā)明第二方面實(shí)施例的燃?xì)鉄崴鞯你~鋁熱交換器的連接方法,主要包括 以下步驟:S1:將殼體、直管、換熱翅片、U型管和盤(pán)管組裝在一起,以便完成所述熱交換器 的整體組裝工序;S2 :在殼體與盤(pán)管之間進(jìn)行預(yù)焊接工序,使得殼體與盤(pán)管之間的焊接間 隙為0.l〇~〇. 40mm;S3 :在所述焊接間隙處裝上釬料,以完成組裝釬料工序;S4 :將銅鋁熱 交換器整體放入釬焊爐進(jìn)行釬焊,釬焊溫度為400~60(TC,該釬焊溫度保持時(shí)間為:8~15分 鐘。通常銅熱交換器的釬焊溫度在800°C以上,與釬焊銅熱交換器相比較,本方法發(fā)明能進(jìn) 一步降低生產(chǎn)成本。
[0009] 另外根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的燃?xì)鉄崴鞯你~鋁熱交換器的連接方法,還可以具 有如下附加的技術(shù)特征: 根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例,在S1整體組裝工序之前進(jìn)行以下工序:SOI:對(duì)殼體、直管、 換熱翅片、U型管和盤(pán)管進(jìn)行清洗除油工序,以便去除待焊機(jī)工件表面的油脂及雜物;S02: 對(duì)各清洗除油后的工件放入烘干爐中進(jìn)行烘干脫脂工序,烘干溫度為250°C~370°C,以便 清洗除油工序中的水分,進(jìn)一步確保去除油脂。所述烘干爐可為現(xiàn)有技術(shù)中任一種烘干爐。
[0010] 根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例,所述S1整體組裝工序中還包括以下子步驟:S11:在直 管與U型管、直管與盤(pán)管的連接處套裝環(huán)形釬料;S12 :所述換熱翅片上緊靠直管處設(shè)置有 孔,在孔內(nèi)放置條狀釬料。本實(shí)施例中S11和S12步驟沒(méi)有先后順序的要求。
[0011] 根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例,所述S2預(yù)焊接工序通過(guò)在殼體與盤(pán)管之間選取至少2 個(gè)焊接點(diǎn)進(jìn)行預(yù)焊接,該預(yù)焊接工序所采用的方式為電阻焊接或者氣體火焰焊接。如此能 有效穩(wěn)固殼體與盤(pán)管之間的最佳焊接間隙,進(jìn)一步提高零部件之間的焊接質(zhì)量。
[0012] 根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例,所述S3組裝釬料工序?yàn)樵诤附娱g隙處放置條狀釬料, 或者填涂膏狀釬料。
[0013] 根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例,所述膏狀釬料的重量百分比:75[92%釬料合金粉末、 0. 5%~5%黏結(jié)劑、7. 5%~20%溶劑,這里所述的黏結(jié)劑為硼酸或者硼砂等現(xiàn)有黏結(jié)劑中的一 種,這里所述的溶劑為松香或者樹(shù)脂或者水。與現(xiàn)有釬焊料相比較,本實(shí)施例所述膏狀釬料 能進(jìn)一步提尚焊接質(zhì)量。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例,所述環(huán)形釬料或條狀釬料的重量百分比:5[29%銅、 5. 5%~13%硅、2%~11%錫、1%~4%銀、62. 5%~86%鋁。與現(xiàn)有釬焊料相比較,本實(shí)施例所述條狀 釬料能進(jìn)一步提高焊接質(zhì)量。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例,所述S4釬焊爐釬焊氣氛采用還原性氣體,所述還原性 氣體為氨分解氣或者氫氣或者一氧化碳,且該還原性氣體露點(diǎn)低于-30°C。選擇還原性氣體 有利于保護(hù)釬焊爐,防止工件氧化,保持熱交換器出爐后光亮;控制還原性氣體露點(diǎn)溫度, 用以防止水份在釬焊過(guò)程中,因高溫而分解,從而與銅結(jié)合產(chǎn)生氫脆。
[0016] 本發(fā)明同【背景技術(shù)】相比所產(chǎn)生的有益效果:由于本發(fā)明燃?xì)鉄崴鞯你~鋁熱交換 器中的殼體、換熱翅片由銅鋁材料制造成型,而直管、U型管、盤(pán)管由銅鋁材料或者銅材料制 造成型,所述銅鋁材料包括鋁材料基體,以及設(shè)于該基體外壁的銅材料覆蓋層。故本發(fā)明能 有效控制熱交換器的材料成本,且熱交換效率高,同時(shí)能確保熱交換器水管的暢通性和耐 腐蝕性,產(chǎn)品使用壽命長(zhǎng)。
[0017] 進(jìn)一步,本發(fā)明的燃?xì)鉄崴鞯你~鋁熱交換器的連接方法,通過(guò)采用整體組裝工 序、預(yù)焊接工序、組裝釬料工序、整體釬焊工序,故本方法發(fā)明不僅能有效地解決熱交換器 中各零部件之間的焊接難題,且能有效降低連接工序的生產(chǎn)成本。
[0018]
【附圖說(shuō)明】: 圖1為本發(fā)明中銅鋁熱交換器的裝配示意圖; 圖2為圖1的爆炸圖; 圖3為圖1中換熱翅片03的結(jié)構(gòu)示意圖; 圖4為圖3中換熱翅片03的A-A剖視圖; 圖5為圖4中C處放大圖; 圖6為圖1中殼體01的結(jié)構(gòu)示意圖; 圖7為圖6中殼體01的B-B剖視圖; 圖8為圖7中D處放大圖; 圖9為圖1中直管02的橫截面剖視圖,由于圖1中U型管05、盤(pán)管06的橫截面剖視圖 與直管02相同,故U型管05、盤(pán)管06、直管02共用同一副圖形; 圖10為本發(fā)明銅鋁熱交換器的連接方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】 [0019] :下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例,所述實(shí)施例的示例在附圖中示出。
[0020] 下面首先結(jié)合附圖具體描述根據(jù)本發(fā)明第一方面實(shí)施例的燃?xì)鉄崴鞯你~鋁熱 交換器。
[0021] 請(qǐng)參見(jiàn)圖1、圖2,本實(shí)施例中熱交換器包括殼體01、直管02、換熱翅片03,U型管 05、盤(pán)管06、進(jìn)水管07、出水管08。
[0022] 殼體01圍成煙氣通道04,以收集高溫?zé)煔猓恢惫?2陣列式設(shè)置并橫穿煙氣通道 04,換熱翅片03設(shè)于煙氣通道04內(nèi)并依次疊置穿在直管02上,換熱翅片03用于吸取高溫 煙氣中的熱能,并與直管02中流體進(jìn)行換熱,U型管05連通相鄰兩個(gè)直管02,如此U型管 05和直管02通過(guò)連接形成一條換熱水路,該換熱水路一端連通進(jìn)水管07、另一端連接盤(pán)管 06的一端,所述盤(pán)管06盤(pán)繞于殼體01壁體,盤(pán)管06的另一端連通出水管08。
[0023] 所述殼體01、換熱翅片03由銅鋁材料制造成型,所述直管02、U型管05、盤(pán)管06 由銅材料制造成型。這里所述的銅鋁材料包括鋁材料基體,以及設(shè)于該基體外壁的銅材料 覆蓋層,具體而言,請(qǐng)參見(jiàn)圖3、圖4、圖5,所述換熱翅片03的鋁材料基體為鋁制翅片基體 31,所述銅材料覆蓋層為設(shè)于該翅片基體壁身的銅制翅片外層32,且鋁制翅片基體31的 厚度在〇?lmm~0. 5mm之間,例如厚度可為:0?lmm、0. 2mm、0. 3mm.0. 4mm或者0? 5mm;銅制翅 片外層32的厚度在0. 02mm~0. 1mm之間,例如厚度可為:0. 02mm、0. 03mm、0. 04mm.0. 05mm、 0.06111111、0.07111111、0.08111111、0.09111111或者0.1111111 ;請(qǐng)參見(jiàn)圖6、圖7、圖8,由銅鋁材料制造成型 的殼體01,該殼體01的鋁材料基體為鋁制基準(zhǔn)殼體11,其銅材料覆蓋層為設(shè)于該基準(zhǔn)殼 體內(nèi)側(cè)的銅制內(nèi)層12,以及設(shè)于該基準(zhǔn)殼體外側(cè)的銅制外層13,且鋁制基準(zhǔn)殼體11的厚 度在0. 6mm之間,例如厚度可為:0.lmm、0. 2mm、0. 3mm、0. 4mm或者0. 5mm;銅制內(nèi)層 12 的厚度在 0. 02mm~0. 1mm之間,例如厚度可為:0. 02mm、0. 03mm、0. 04mm.0. 05mm、0. 06mm、 0. 07mm、0. 08mm、0. 09mm或者0. 1mm;銅制外層13的厚度在0. 02mm~0. 1mm之間,例如厚度可 為:0? 02mm、0. 03mm、0. 04mm.0. 05mm、0? 06mm、0? 07mm、0? 08mm、0? 09mm或者 0? 1mm。
[0024] 作為本實(shí)施例的又一步變形,所述殼體01、換熱翅片03、直管02、U型管05、盤(pán)管 06均由銅鋁材料制造成型。請(qǐng)參見(jiàn)圖9,由銅鋁材料制造成型的直管02、U型管05、盤(pán)管06, 所述直管02、U型管05、盤(pán)管06的鋁材料基體為鋁制管基體21、51、61,其銅材料覆蓋層為 設(shè)于該基準(zhǔn)管基體內(nèi)側(cè)的銅制內(nèi)管層22、52、62,以及設(shè)于該管基體外側(cè)的銅制外管層23、 53、63。且鋁制管基體21、51、61的厚度在0. 3mm~0. 6mm之間,例如厚度可為:0.lmm、0. 2_、 0. 3mm、0. 4mm、0. 5mm或者0. 6mm;