使用丝网印刷钎焊材料钎焊板式换热器的方法；利用该方法制造的板式换热器技术

一种钎焊板式换热器的方法，该板式换热器包括一叠换热器板(110，115)，所述换热器板设置有挤压图案，所述挤压图案包括脊部(R)和槽部(G)，所述挤压图案适于在所述板(110，115)之间形成接触点，并为介质提供板间流道以交换热量。所述板间流道与设置在靠近所述换热器板(110，115)的拐角的开口(120，130，140，150)选择性地流体连通。该方法包括以下步骤：计算或测量相邻板(110，115)的脊部(R)和槽部(G)之间的所有接触点的确切位置；在靠近所述接触点而不是在所述接触点上施用钎焊材料；将施用了钎焊材料的换热器板(110，115)堆叠成一叠；将堆叠的换热器板(110，115)放到炉子中；将堆叠的换热器板(110，115)加热到足以熔化所述钎焊材料(B)的温度；以及使堆叠的换热器板(110，115)冷却，以使所述钎焊材料(B)固化并将所述板(110，115)结合在一起。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种钎焊板式换热器的方法，该板式换热器包括一叠换热器板，所述换热器板设置有挤压图案，所述挤压图案包括脊部和槽部，所述挤压图案适于在所述板之间形成接触点，并为介质提供板间流道以交换热量，所述板间流道与设置在靠近所述换热器板的拐角的开口选择性地流体连通，所述方法包括以下步骤：i.计算或测量相邻板的脊部和槽部之间的所有接触点的确切位置；ii.在靠近所述接触点而不是在所述接触点上施用钎焊材料；将施用了钎焊材料的换热器板堆叠成一叠；iii.将堆叠的换热器板放到炉子中；iv.将堆叠的换热器板加热到足以熔化所述钎焊材料(B)的温度；以及v.使堆叠的换热器板冷却，以使所述钎焊材料固化并将所述板结合在一起。本专利技术还涉及一种钎焊换热器，该钎焊换热器包括多个换热器板，所述换热器板设置有挤压图案，所述挤压图案包括脊部和槽部，所述挤压图案用于在所述板之间提供接触点，同时使所述板在形成供介质交换热量的板间流道时保持彼此隔开距离，其中设置有与所述板间流道选择性地流体连通的开口。
技术介绍
人们很早以前就知道钎焊板式换热器。通常，在一叠换热器板中的板之间设置钎焊材料，所述换热器板设置有挤压图案，所述挤压图案包括脊部和槽部，所述挤压图案保持所述板互相隔开一定距离以形成交换热量的板间流道。堆叠的板随后被放到炉子中，炉子被加热到高于钎焊材料的熔化温度的温度。由于毛细作用力，钎焊材料集中到相邻板的脊部和槽部之间的接触点上。在炉子中加热之后，温度降低以使钎焊材料固化，从而将板互相固定在一起。换热器板通常由不锈钢制成，钎焊材料可以是熔点低于不锈钢熔点的任意金属或合金，通常使用铜来对不锈钢进行钎焊，但是也可以使用-举例来说-镍基或铁基钎焊材料，所述镍基或铁基钎焊材料添加有-举例来说-硅(Si)，磷(P)，铜(Cu)，硼(B)或其组合以降低熔化温度。人们发现，考虑到材料和钎焊点的截面，钎焊板式换热器的强度通常超过理论强度。通过对钎焊点进行切割和显微放大，可以解释理论强度和实际强度之间的这种差异。强度的很大一部分源自于相邻板的不锈钢的扩散接合。扩散接合的意思是相邻板的脊部和槽部之间的接缝的一部分由相邻板的基材组成，即并非由钎焊材料组成。扩散接合和钎焊之间的边界线并不明显，如果填充有钎焊材料的裂缝非常薄，则很大比例的钎焊材料将扩散到将要钎焊的物品的材料中，从而产生具有大比例基材(即，将要连接的物品的制造材料)的接缝。钎焊材料通常以薄金属片的形式提供(在使用铜的情况下，金属片的厚度通常是大约50μm)，但是在使用其他钎焊材料的情况下，钎焊材料通常以膏剂的形式施用，该膏剂包括形式为金属粉末的钎焊材料和用于制成膏剂的粘合剂。US7685716中公开了这种钎焊方法。根据该文件中公开的一种实施方式，钎焊材料以环的形式提供，所述环包围相邻换热器板的脊部和槽部之间的接触点。根据该文件，只需要将5-40％的面积覆盖上钎焊材料就够了。一般而言，精细雾化的金属粉末价格昂贵，并且由于较大的暴露的单位面积重量，它们对表面腐蚀敏感。因此，在钎焊材料膏中通常使用粒度为50-100μm的钎焊材料颗粒。通常，钎焊材料膏只施用到将要钎焊的区域中。但是，这会产生将要钎焊的物品之间出现大裂缝的问题，因为钎焊材料颗粒将会困在将要钎焊的物品之间。与使用-举例来说-铁基钎焊材料进行的焊接相比，该影响在铜钎焊中不那么明显，因为铜是具有明确熔点的柔软的材料，意味着一旦钎焊材料熔化，将要钎焊的物品会互相靠近，从而减小物品之间的距离，即裂缝。铁基钎焊材料不具有明确熔点，相反，它们具有熔化温度区间，即某些成分在低温时就开始熔化，而某些成分在较高温度时才熔化。测试表明，由于大裂缝，钎焊接缝呈现某些不利的特性。大裂缝的不利之处还在于需要大量钎焊材料来填充裂缝。在使用铁基钎焊材料的情况下，过量的钎焊材料可能导致制造换热器板的材料全部融化。US2010/0258288公开了换热器板的钎焊，更具体地公开了换热器板边缘部分的钎焊。该专利技术的关注点是提供一个“口袋”，多余的钎焊材料可以集中在该“口袋”中。本专利技术的一个目的是提供一种在使用钎焊材料膏进行钎焊期间减少裂缝的方法，因此可以用较少的钎焊材料形成更结实的钎焊接缝。本专利技术的另一个目的是提供一种利用本专利技术的方法制造的换热器。
技术实现思路
通过钎焊方法解决上述问题和其他问题，其中在靠近所述接触点而不是在所述接触点上施用钎焊材料的步骤包括在接触点附近将钎焊材料丝网印刷为半月形，圆环形，或()形的图案。为了获得不透液的圆周部分，该方法还包括以下步骤：在围绕所述换热器板的边缘上以及将要连接的开口周围的区域上施用钎焊材料。为了在相邻板的开口周围的区域之间实现紧密接触，所述钎焊材料可以施用在围绕所述开口延伸的至少一个微小凹槽中。为了确保钎焊材料的正确涂覆，所述钎焊材料可以以膏剂的形式施用。为了提供主要由不锈钢组成的换热器，所述钎焊材料可以是铁基钎焊材料，该铁基钎焊材料包含不锈钢基材以及熔点抑制添加剂，例如硅、硼和/或磷。如果成本不是大问题，则钎焊材料可以是镍基钎焊材料。如果成本和抵抗力(举例来说氨抵抗力)不是问题，则钎焊材料可以是铜基钎焊材料。为了确保将钎焊材料移动到接触点附近的裂缝或间隙中的毛细管吸力，钎焊材料可以设置为与一个板的挤压图案的脊部以及相邻板的挤压图案的槽部接触。为了提供一种经济的生产工艺，钎焊材料可以只设置在接触点的一侧上。为了破坏将要钎焊的板的氧化物层，可以在相邻板之间的接触点上提供助焊剂(flux)。为了破坏将要连接的板的氧化物层并确保钎焊材料和将要钎焊的材料之间的合适润湿，钎焊操作可以在真空气氛、还原气氛或保护气氛中进行。为了在将要钎焊的换热器板之间获得尽可能紧密的接触，可以只在具有的间隙的高度大于所述钎焊材料的晶粒的区域中施用所述钎焊材料，所述间隙的高度在上换热器板的槽部和下换热器板的脊部之间。根据上述方法，能够将钎焊材料施用到对应于不到所述换热器板的整个表面的5％的表面上。上述方法可优选地用于钎焊钎焊换热器，该钎焊换热器包括多个换热器板，所述换热器板设置有挤压图案，所述挤压图案包括脊部和槽部，所述挤压图案用于在所述换热器板之间提供接触点，同时使所述板在形成供介质交换热量的板间流道时保持彼此隔开距离，其中设置有与所述板间流道选择性地流体连本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钎焊板式换热器的方法，该板式换热器包括一叠换热器板(110，115)，所述换热器板设置有挤压图案，所述挤压图案包括脊部(R)和槽部(G)，所述挤压图案适于在所述板(110，115)之间形成接触点，并为介质提供板间流道以交换热量，所述板间流道与设置在靠近所述换热器板(110，115)的拐角的开口(120，130，140，150)选择性地流体连通，所述方法包括以下步骤：i.计算或测量相邻板(110，115)的脊部(R)和槽部(G)之间的所有接触点的确切位置；ii.在靠近所述接触点而不是在所述接触点上施用钎焊材料(B)；iii.将施用了钎焊材料的换热器板(110，115)堆叠成一叠；iv.将堆叠的换热器板(110，115)放到炉子中；v.将堆叠的换热器板(110，115)加热到足以熔化所述钎焊材料(B)的温度；以及vi.使堆叠的换热器板(110，115)冷却，以使所述钎焊材料(B)固化并将所述板(110，115)结合在一起，其特征在于，所述步骤ii包括在所述接触点附近将钎焊材料(B)丝网印刷为半月形，圆环形，或()形的图案。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.10.29 SE 1351284-31.一种钎焊板式换热器的方法，该板式换热器包括一叠换热器板(110，
115)，所述换热器板设置有挤压图案，所述挤压图案包括脊部(R)和槽部
(G)，所述挤压图案适于在所述板(110，115)之间形成接触点，并为介质
提供板间流道以交换热量，所述板间流道与设置在靠近所述换热器板(110，
115)的拐角的开口(120，130，140，150)选择性地流体连通，所述方法
包括以下步骤：
i.计算或测量相邻板(110，115)的脊部(R)和槽部(G)之间的所
有接触点的确切位置；
ii.在靠近所述接触点而不是在所述接触点上施用钎焊材料(B)；
iii.将施用了钎焊材料的换热器板(110，115)堆叠成一叠；
iv.将堆叠的换热器板(110，115)放到炉子中；
v.将堆叠的换热器板(110，115)加热到足以熔化所述钎焊材料(B)
的温度；以及
vi.使堆叠的换热器板(110，115)冷却，以使所述钎焊材料(B)固
化并将所述板(110，115)结合在一起，
其特征在于，所述步骤ii包括在所述接触点附近将钎焊材料(B)丝网
印刷为半月形，圆环形，或()形的图案。
2.如权利要求1所述的方法，该方法还包括以下步骤：
在围绕所述换热器板(110，115)的边缘(160)上以及将要连接的开
口(120，130，140，150)周围的区域上施用钎焊材料(B)。
3.如权利要求2所述的方法，其中所述钎焊材料(B)施用在围绕所述
开口延伸的至少一个微小凹槽中。
4.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其中所述钎焊材料(B)
以膏剂的形式施用。
5.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其中所述钎焊材料(B)
是铁基钎焊材料，...

【专利技术属性】
技术研发人员：N·博尔内加尔，
申请(专利权)人：舒瑞普国际股份公司，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE