一种超薄汽车散热圆管的制备方法及汽车散热器技术

本发明专利技术公开了一种超薄汽车散热圆管的制备方法，将铝合金滚压成管筒状，使用固态高频焊接电源将管筒焊接成外径为7.0‑7.3mm、壁厚为0.20‑0.25mm的圆管，冷却，刮渣，切断，得到超薄汽车散热圆管；本发明专利技术还提供一种汽车散热器，该散热器由所述的超薄汽车散热圆管，以及扰流翅片、加强板、安装板、上水室、下水室、铝梳板组成；本发明专利技术采用单层的铝合金材质制备汽车散热圆管，材料的均匀性好，采用大电流、大频率的高频电流焊接而成，焊接速度快，焊接效率高，焊接处熔点一致，抗熔蚀性好，本发明专利技术的圆管壁厚很薄，不超过0.25mm，热交换效率高，重量轻，节省耗材，成本低。

A Method for Preparing Ultra-thin Automobile Radiator Tube and Automobile Radiator

The invention discloses a preparation method of ultra-thin automobile radiator tube, which rolls aluminium alloy into tubular shape, welds the tube into a circular tube with an outer diameter of 7.0 7.3 mm and a wall thickness of 0.20 0.25 mm by using solid-state high frequency welding power source, cools, scrapes slag and cuts off to obtain ultra-thin automobile radiator, and also provides an automobile radiator, which is radiated by the said ultra-thin automobile radiator. The circular pipe is composed of spoiler fin, reinforcing plate, installation plate, upper water chamber, lower water chamber and aluminium comb plate; the single-layer aluminium alloy material is used to prepare automobile heat sink pipe, and the material uniformity is good. The circular pipe is welded by high frequency current with high current and high frequency, and the welding speed is fast, the welding efficiency is high, the melting point at the welding place is identical and the corrosion resistance is good. The wall thickness of the circular pipe is very thick. Thin, no more than 0.25 mm, high heat exchange efficiency, light weight, saving consumables, low cost.

【技术实现步骤摘要】
一种超薄汽车散热圆管的制备方法及汽车散热器
本专利技术涉及汽车散热器
，更具体的涉及一种超薄汽车散热圆管的制备方法及圆管散热器芯体。
技术介绍
目前汽车散热器行业当中，采用挤压铝管、高频焊接的铝管或者复合铝管作为介质的主要通道被广泛使用，现有的铝管大多数采用截面为椭圆的平滑侧壁管或扁管，该类产品生产工艺较为简单，但在应用该产品的生产过程中，尤其在散热器芯体装配过程中，散热管和散热带一起装配，受夹具的外力作用会产生轴向压力，存在侧面受压后变形严重，进而导致高位的鼓度会变形，产成品抗扭震能力差。其次，作为汽车散热器的铝合金管需要有优异的防腐性能，现有技术通过3层复合技术制备了耐热、耐腐蚀的管坯材料。但现有散热器材料大都采用咬合钎焊或挤压拉制的方式生产成管材，这种管材的强度低、管形差，由其制成的散热器性能差，不能满足使用要求。高频焊接技术以其高质、高效、低成本的技术特点在黑色金属管材制造业中占有重要的地位，并逐渐在有色金属制管行业及热交换器行业中普及。目前汽车散热器芯体多为管带式或管片式，散热管的截面为长腰形，耐压不够高，内部没有扰流结构，而且不方便加扰流装置，管带式或管片式的芯体，其散热管数量多，与主片不好装配，生产效率不高。其次，当前的汽车散热器中，为了防止杂物灰尘堵住散热器芯体，一般采用的扰流翅片为矩形波，但是散热管的两侧面与扰流翅片接触点的承压小，机械强度不高，在散热器的测试和使用过程中，矩形扰流翅片因为承压小而被挤压变形，在散热器形体的中间部分产生鼓起，散热器芯体宽度方向尺寸增加。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术存在的缺陷，提供一种超薄汽车散热圆管的制备方法。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：本专利技术的一种超薄汽车散热圆管的制备方法，将铝合金作为焊管材料，通过模具滚压成外径为7.0-7.3mm的管筒状，并留出焊接余量，使用固态高频焊机电源在一定焊接条件下将管筒的焊接余量在管筒接缝处焊接成外径为7.0-7.3mm、壁厚为0.20-0.25mm的圆管，冷却，刮去圆管表面焊渣，切断成长度为200-700mm的管体，得到超薄汽车散热圆管；所述铝合金由如下质量百分比的元素组成：Si：0.14-0.6％；Fe：0.47-0.7％；Cu：0.05-0.2％；Mn：1.13-1.5％；Mg：0-0.05％；Cr：0-0.05％；Zn：0-0.05％；Bi：0-0.05％；Zr：0-0.05％；Ti：0-0.05％；Ni：0-0.05％；剩余为Al。优选地，所述铝合金由如下质量百分比的元素组成：Si：0.14％；Fe：0.47％；Cu：0.13％；Mn：1.13％；Mg：0.01％；Cr：0.01％；Zn：0.01％；Bi：0.01％；Zr：0.01％；Ti：0.01％；Ni：0.01％；剩余为Al。优选地，所述超薄汽车散热圆管的内侧高频焊缝高度不大于0.08mm，线轮廓度公差不大于0.05。优选地，所述超薄汽车散热圆管的拱形弯曲度不大于0.2mm/500mm。优选地，所述的焊接余量为0.2-0.4mm。优选地，所述的焊接条件为：焊接速度100-160m/min，电压100-150V，电流140-200A，功率15-30KW，电流频率280-340kHz。优选地，将所述焊接成型的圆管进行冷却时，将圆管直接通过冷却池，冷却池内的冷却泵不断循环抽取冷却液入池中，实现圆管的在线冷却，冷却泵水流量为180-220L/min，频率为30Hz。优选地，将所述焊接成型的圆管进行冷却时，将圆管直接通过冷却池，冷却池内的冷却泵不断循环抽取冷却液入池中，实现圆管的在线冷却，冷却泵水流量为180-220L/min，频率为30Hz。本专利技术的另一目的是提供一种汽车散热器，该汽车散热器的散热器芯体由所述的超薄汽车散热圆管，以及扰流翅片、安装板组成；所述超薄汽车散热圆管竖直排列分布，每相邻两列超薄汽车散热圆管之间设有一组扰流翅片；所述超薄汽车散热圆管上端和下端均连接有一块安装板，所述安装板与超薄汽车散热圆管接触的一面设有圆孔，所述圆孔的排列位置及大小与所述超薄汽车散热圆管相适应；所述散热器芯体上下两端分别连接有上水室和下水室，所述下水室中部向内形成凹陷；所述散热器芯体左右两端分别连接有加强板；所述散热器芯体上部和下部分别设有一块铝梳板，所述铝梳板设有多根梳针，梳针的长度与散热器芯体的厚度相同，梳针插入超薄汽车散热圆管与扰流翅片之间的间隙中。优选地，所述铝梳板、散热器芯体和加强板焊接为一个整体。优选地，所述上水室顶端连通有进水管，所述下水室右侧壁连通有出水管。本专利技术由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：1、本专利技术采用单层的铝合金材质制备汽车散热圆管，由于是单层结构，材料的均匀性好，不存在脱接现象，采用大电流、大频率的高频电流焊接而成，焊接速度快，焊接效率高，焊接处熔点一致，抗熔蚀性好，且不带复合层的铝合金超薄板较其他形式材质结构的耐压性能更好。2、本专利技术的圆管厚度不超过0.25mm，现市场上冷拔圆管壁厚为0.38mm，本专利技术的圆管比现有冷拔圆管壁厚减少34.2％以上，本专利技术的圆管可以减轻重量，简化了组合方式，提高了散热器的整体强度，在耐压方面有了很大的提高；此外，本专利技术的圆管壁厚很薄，可提供更大的散热量，热交换效率高，又可降低耗材，使散热器整体稳定性更高，重量轻，节省能源，改善排放，且圆管的结构使散热器易于装配，通用性好，且高频焊接技术为无油加工，装配前无需清洗，对环境污染小，工序简单，提高装配效率。3、本专利技术实施例的圆管成品的平均屈服强度为143.8MPa，平均抗拉强度为168.9MPa，平均延伸率为23.5％，平均爆破压力为8.3MPa，而最大抗拉强度为215.6MPa，最大爆破压力为9.6MPa，本专利技术的汽车散热圆管在屈服强度、抗拉强度、延伸率及爆破压力等性能指标上均有优异的表现。其次，申请人还针对本专利技术实施例的圆管成品的焊点分析了其金相组织，结果表明焊点出的金相组织与母材金相组织差异较小，说明本专利技术的高频焊接技术可以较好地控制焊缝的质量，减少焊缝金相组织的改变，使其与母材的材质基本保持一致，保证了产品质量。4、本专利技术的高频焊接的生产效率高，管材成型率高达99％以上，所制备的管材焊缝强度与母材相当，从而提高了管材的整体强度；采用高频焊管代替传统的咬合焊管或拉制无缝管，寿命可比原使用咬口管提高数倍。5、本专利技术的汽车散热器在散热器芯体上部和下部分别安装一个铝梳板，梳板有多根梳针，梳针插入超薄汽车散热圆管与扰流翅片之间的间隙中，通过钎焊，使梳针与散热圆管、扰流翅片以及加强板紧密焊接在一起，形成一个整体，可以提高散热器芯体的强度，芯体的膨胀程度大幅度减小，有效防止散热器在工作时热胀冷缩导致其使用寿命变短。芯体左右两侧的加强板对芯体侧面进行结构加强，保证其对散热器外部零件的承受力，延长其使用寿命。6、本专利技术汽车散热器的下水室中部向内凹陷，具有一定的强度，能够满足汽车散热器的安装，也能抵抗汽车发动机的振动而不泄露。综上所述，本专利技术提供的高频焊接技术可处理壁厚不超过0.25mm的超薄汽车散热圆管，得到的成品使用性能优异，进一步克服了我国在汽车散热圆管上壁厚的技术限制。本专利技术还提供以该圆管的组成的汽车散热器，对该散热器进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超薄汽车散热圆管的制备方法，其特征在于，将铝合金作为焊管材料，通过模具滚压成外径为7.0‑7.3mm的管筒状，并留出焊接余量，使用固态高频焊接电源在一定焊接条件下将管筒的焊接余量在管筒接缝处焊接成外径为7.0‑7.3mm、壁厚为0.20‑0.25mm的圆管，冷却，刮去圆管表面焊渣，切断成长度为200‑700mm的管体，得到超薄汽车散热圆管；所述铝合金由如下质量百分比的元素组成：Si：0.14‑0.6％；Fe：0.47‑0.7％；Cu：0.05‑0.2％；Mn：1.13‑1.5％；Mg：0‑0.05％；Cr：0‑0.05％；Zn：0‑0.05％；Bi：0‑0.05％；Zr：0‑0.05％；Ti：0‑0.05％；Ni：0‑0.05％；剩余为Al。

【技术特征摘要】
1.一种超薄汽车散热圆管的制备方法，其特征在于，将铝合金作为焊管材料，通过模具滚压成外径为7.0-7.3mm的管筒状，并留出焊接余量，使用固态高频焊接电源在一定焊接条件下将管筒的焊接余量在管筒接缝处焊接成外径为7.0-7.3mm、壁厚为0.20-0.25mm的圆管，冷却，刮去圆管表面焊渣，切断成长度为200-700mm的管体，得到超薄汽车散热圆管；所述铝合金由如下质量百分比的元素组成：Si：0.14-0.6％；Fe：0.47-0.7％；Cu：0.05-0.2％；Mn：1.13-1.5％；Mg：0-0.05％；Cr：0-0.05％；Zn：0-0.05％；Bi：0-0.05％；Zr：0-0.05％；Ti：0-0.05％；Ni：0-0.05％；剩余为Al。2.根据权利要求1所述的超薄汽车散热圆管的制备方法，其特征在于，所述铝合金由如下质量百分比的元素组成：Si：0.14％；Fe：0.47％；Cu：0.13％；Mn：1.13％；Mg：0.01％；Cr：0.01％；Zn：0.01％；Bi：0.01％；Zr：0.01％；Ti：0.01％；Ni：0.01％；剩余为Al。3.根据权利要求1所述的超薄汽车散热圆管的制备方法，其特征在于，所述超薄汽车散热圆管的内侧高频焊缝高度不大于0.08mm，线轮廓度公差不大于0.05。4.根据权利要求1所述的超薄汽车散热圆管的制备方法，其特征在于，所述超薄汽车散热圆管的拱形弯曲度不大于0.2mm/500mm。5.根据权利要求1所述的超薄的汽车散热圆管的制备方法，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈平，梁立兴，黄乃玉，廖彬，
申请(专利权)人：南宁市安和机械设备有限公司，
类型：发明
国别省市：广西,45