5mm小管径换热器钎焊中焊漏_焊堵_过烧难点研究与解析
的焊料为铜磷和低银焊料,BCu93P钎 料流动性极好,可填充小间隙接头, 最适宜的间隙为0.03 ̄0.08mm[1],因此为 了保证半圆管套接在换热器杯型口上 后单边间隙在0.03 ̄0.08mm之间,所以 半圆管中心距对于焊接质量的影响尤 为重要,针对影响半圆管的因素分析 并改善如下: 2.1 标准齿轮齿型磨损或变形,导致 研磨出的锯片齿型不一致,容易磨损, 极度影响管口质量(见图1); 2.2 使用较厚的锯片,导致管口变形 大,因此能适当选用较薄锯片来改
严格来说,φ5mm小管径铜管可 列为毛细管系列,但它比毛细管管壁更 薄、内带螺纹,目前,国内几乎所有 空调用换热器的焊接均采用火焰钎焊 (自动焊和手工焊),因此对于φ5mm 管路来说,火焰钎焊要比φ7mm、φ 8mm等管路更难,更易出现焊漏、焊 堵、过烧等现象。因此,总结个人在 火焰钎焊中的经验,针对自动钎焊及 手工钎焊作如下解析:
⑤加固管道支撑,减少焊缝受力; ⑥焊工操作时加强收弧质量检查, 发现缺陷立即用砂轮机打磨掉重新焊 接; ⑦预热及控制好层间温度,层间 温度不大于300℃。
调整方法 ▲火焰高度阶梯式,半圆管充分加热后焊料才 开始熔化,焊料熔化后向杆形口* *,扩散
问题点 ▲Nozzle状态(堵塞,位置一致性) ▲火焰状态:加热距离过大,火焰保温高度不佳 ▲LPG&O2比例不正确(黄色火焰)
具有一定热裂纹倾向。焊接材料具备 黏度大、流动性差等特点,但只要严 格按照焊接PROC执行,正确理解 它的焊接工艺特点,加强对焊接过程 的控制,从措施、人员、材料、设备、 对口、焊接、热处理参数等各方面进 行控制,可完全获得合格的焊接接 头,来保证它的使用寿命。
[1]杨富,张应霖,任永宇,李为民. 新型耐热钢焊接.中 国电力出版社. [2]火力发电厂金属材料手册.中国电力出版社. [3]贺振宇.P91焊接工艺评定.山西电建一公司.
主要采取一定的措施是: ①增加焊工技术培养和训练,选用技艺 高的焊工; ②适当增大焊接电流,焊条摆动 到坡口边缘时延长停滞时间,使之与 母材充分熔合,避免形成夹角; ③采用电动砂轮机及钢锯条加强 层间清理。 6.3 裂纹 当管壁厚度大于70mm时,需要 中间检验,在检验时有时会遇到裂纹 的存在,主要是冷裂纹和弧坑裂纹。 防止裂纹的措施: ①控制焊接线能量;
作者简介:宣鑫(1978-),男,2001年毕业于郑州轻工业 学院制冷与低温技术专业,目前主要是做家用空调技术与 工艺工作。
对于自动火焰钎焊来说,选择合 适的焊环既能使换热器焊接质量达到 良好状态,又不致因选用较大线径焊 环而浪费成本,因此我们针对不一样线 径的焊环作对比试验如下: 1.1 实验目的
[摘要] 本文通过对Φ5mm小管径换热器用半圆管中心距、焊环型号、自动火焰钎焊、手工火焰钎焊各参数研究 和改善,解决了φ5mm换热器钎焊焊漏、焊堵、过烧等工艺控制难点,满足φ5mm换热器在家用空调器上批量使用的 技术、质量发展要求,并提高空调器能力、能效,降低空调器材料成本。
(1)将手工焊接φ5mm产品的枪 嘴、焊条通过试验进行选型,改善焊 堵及半堵现象;
(2)对三通、大半圆管等缩口内 径不良导致的焊堵问题做修改产品 设计(见图12)。
根据上述试验结果,考虑选 用Φ1.3mm左右线 半圆管中心距的改善及结果
调整方法 ▲Nozzle疏通/更换 ▲保温位置 喇叭口以下2 ̄3mm区域 ▲LPG&O2比例调整(蓝色焰),距离60 ̄70mm
来说,半圆管中心距、焊料规格均属 外因,真正影响焊接质量的还是自动 钎焊设备及参数调整,根本原因及改 善如下: 3.1 枪嘴没有定时清洁,致使枪嘴堵 塞,从而使各枪嘴的火焰长短不一、 歪斜、枪嘴连接部位漏气冒火,导致 焊接时焊漏、过烧等,因此制作专用 工装清洁枪嘴(见图5); 3.2 焊枪距离不当,导致左右焊枪距 离不对称,火焰中心偏离,左右火焰 焰尖干涉,造成焊接不良,因此调整 焊枪,使其对称,左右火焰焰尖不干 涉(见图6); 3.3 焊枪高度不当,造成半圆管加热 不充分,部分焊料已熔化或未熔化(见 图7); 3.4 异型管厚度比半圆管厚受热不平 衡,导致异型管焊口焊料熔化不良, 通过加高异型管高度,从而改善焊接 质量(见图8)。
通过以上对半圆管中心距、焊料、 自动钎焊焊接线、手工钎焊焊接等方 面的改善,能提高换热器焊接质量 10%左右。钎焊质量对于整个空调行 业来说,都是至关重要的,直接影响
空调在市场上的维修率、企业的成品 率及成本,进而影响到企业产品在市 场上的占有率,本文的研究为φ5mm 小管径换热器的批量生产提供技术指 导。
问题点 ▲火焰一致对着杯形口造成半圆圈加热不充分 时焊料已开始熔化,焊接效果不好 ▲火焰一致对着半圆圈造成焊料* *不充分
由于φ5mm换热器管路的特殊性 (管径细、而壁薄),管与管套接处 一般都会采用缩口后再套接,因此可能会 造成焊接半堵或全堵现象,经分析焊 接半堵或全堵主要有以下几点原因: 4.1 焊接操作时氧气和石油气流量偏 大,导致火焰温度偏高而过烧; 4.2 所用焊料规格不当,焊接添加焊 料过多; 4.3 异型管内径偏小,只要焊料下降 到底就会形成半堵状态(见图10); 4.4 异型管与长U管套接深度偏小(见 图11)。
随着整个空调行业的发展,换热 器铜管管径细化或铝代铜慢慢的变成了不 争的事实。特别是受2008年国际金融 海啸的影响,各空调制造企业面临空 前的压力,因此成本优势无疑是核心 竞争力之一。目前,国内空调制造企 业,如美的、格力、海尔、格兰仕、 志高等均尝试小批量使用Φ5mm小管 径内螺纹铜管。
模拟φ5mm换热器自动钎焊过程, 了解焊接质量及验证焊环的规格适用 性。 1.2 实验方法及数据:挑选中心距一 致的半圆管均匀插在φ5mm换热器上 (套接深度一致),采用相同焊接火 焰,进行自动钎焊后观测焊口外观、 进行氦质谱检漏、并解剖检测焊料渗 透深度,共进行3组实验,每组10台 (100个焊口),结果如表1、表2、 表3所示。 1.3 结论