一种管壳式换热器的钎焊工艺及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种管壳式换热器的钎焊工艺及装置，涉及管壳式换热器制造领域。该管壳式换热器的钎焊工艺，包括以下步骤：放置待焊工件步骤：将待钎焊的管壳式换热器的芯子组件放置于工作台上，使芯子组件的待钎焊部位位于感应线圈下方；芯子组件包括管板和换热管；放置钎料步骤：将钎料放置于管板的安装通孔的端部的沉孔内；感应加热步骤：感应线圈通电，对待钎焊部位进行感应加热；振动步骤：驱动工作台振动，以使芯子组件发生机械振动；该管壳式换热器的钎焊装置包括工作台、感应加热装置和振动装置。本发明专利技术不仅能够缩短钎焊时间，还可以提升液态钎料填缝效果，形成钎接情况良好的钎焊接头，可显著地提高工作效率。

【技术实现步骤摘要】
一种管壳式换热器的钎焊工艺及装置
本专利技术涉及管壳式换热器制造领域，尤其涉及一种管壳式换热器的钎焊工艺及装置。
技术介绍
管壳式换热器是工业上应用较早和应用十分广泛的一种换热器，其结构坚固，易于制造，便于清洗，能适应的传热量、流体的种类、压力和温度范围都比较大，故适应性极强，在石油化工、航空航天、汽车轮船、核电和制冷等工业领域中都得到普遍的应用。管壳式换热器通常包括壳体、设于端部的管板和换热管，管板上设有安装通孔，换热管插设于安装通孔后，一般采用熔焊或钎焊的工艺将换热管与管板进行连接，焊接质量的好坏决定了管壳式换热器的安全可靠性和使用寿命。用于汽车发动机机油冷却的管壳式换热器的主要部件包括换热管、管板、壳体、水室组件和折流板等，其中，换热管选用导热性能优良的紫铜管或铜合金管，而管板为低碳钢板的冲压件，换热管与管板一般通过硬钎焊工艺连接到一起。钎焊是指低于焊件熔点的钎料和焊件同时加热到钎料熔化温度后，利用液态钎料填充固态工件的缝隙使金属连接的焊接方法。目前汽车发动机机油冷却用管壳式换热器所采用的钎焊工艺主要是人工火焰钎焊，工作时先在待焊的管板接头处套上铜磷钎料或银基钎料环等，操作者用火焰钎炬先对整个管板均匀加热，再根据个别接头的填缝情况，有针对性的环烧和人工填加钎料丝。采用人工火焰钎焊的缺点是生产效率低，另外，由于钎焊加热时间长，钎料中的合金元素容易烧损，低碳钢表面镀铜层和紫铜或铜合金管中的铜原子也会向钎缝中过度溶解，这会降低钎焊接头的钎接强度。采用感应加热的方法，尤其是采用高频感应加热的方法能够大幅缩短钎焊时间；但是在现有技术中，采用感应加热方法对管板与换热管接头处进行钎焊连接时，存在以下缺陷：熔融的液态钎料流动不均，填缝性能差；如此使得感应加热方法在汽车发动机机油冷却用管壳式换热器产品的制造中难以得到推广应用。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的之一在于提供一种可缩短钎焊时间且可提升液态钎料填缝效果的管壳式换热器的钎焊工艺。本专利技术的目的之二在于提供一种可缩短钎焊时间且可提升液态钎料填缝效果的管壳式换热器的钎焊装置。本专利技术的目的之一采用如下技术方案实现：一种管壳式换热器的钎焊工艺，包括以下步骤：放置待焊工件步骤：将待钎焊的管壳式换热器的芯子组件放置于工作台上，使所述芯子组件的待钎焊部位位于感应线圈下方；所述芯子组件包括管板和换热管，所述换热管插设于所述管板上的安装通孔内；放置钎料步骤：将钎料放置于所述管板的安装通孔的端部的沉孔内；感应加热步骤：所述感应线圈通电，对待钎焊部位进行感应加热，并使钎料熔化，从而填充管板和换热管之间的缝隙；振动步骤：驱动所述工作台振动，以使所述芯子组件发生机械振动。进一步地，所述钎焊工艺还包括位置调整步骤，所述位置调整步骤为：调整所述芯子组件的位置，以使所述待钎焊部位，可以在感应线圈的线圈本体的正下方与相邻的线圈本体之间的线圈间隙的正下方运动。进一步地，进行所述感应加热步骤时，同时进行所述位置调整步骤。进一步地，所述位置调整步骤为旋转步骤，所述旋转步骤为：驱动所述工作台绕与所述感应线圈端面垂直的旋转轴线转动，以使所述芯子组件绕所述旋转轴线转动，以使每一所述待钎焊部位可以在感应线圈的线圈本体的正下方与相邻的线圈本体之间的线圈间隙的正下方运动。进一步地，所述钎焊工艺用于将低碳钢管板与紫铜换热管，或将低碳钢管板与铜合金换热管进行焊接连接。本专利技术的目的之二采用如下技术方案实现：一种管壳式换热器的钎焊装置，所述钎焊装置用于将芯子组件内的换热管与管板钎焊连接；所述钎焊装置包括工作台、感应加热装置和振动装置；所述工作台用于放置所述芯子组件；所述感应加热装置设于工作台上方，所述感应加热装置通电时，用于对芯子组件进行加热，并使钎料熔化；所述振动装置用于驱动所述工作台振动，以驱动所述芯子组件发生机械振动。进一步地，所述感应加热装置包括感应线圈，所述感应线圈包括绕中心轴线逐渐向外或逐渐向内绕圈的线圈本体，相邻线圈本体之间具有线圈间隙；所述钎焊装置还包括位置调整装置，所述位置调整装置用于移动或旋转所述工作台，以使所述芯子组件上的待钎焊部位在所述线圈本体正下方或所述线圈间隙正下方运动。进一步地，所述位置调整装置为旋转装置，所述钎焊装置还包括升降装置；所述工作台安装于所述振动装置，所述振动装置安装于所述旋转装置，所述旋转装置安装于所述升降装置。进一步地，所述感应加热装置包括感应线圈，所述感应线圈包括若干圈线圈，若干所述线圈被配置为处于同一平面内。进一步地，还包括夹持装置，所述夹持装置用于夹持所述芯子组件，以限制所述芯子组件的轴向移动和/或径向移动。相比现有技术，本专利技术的有益效果在于：不仅能够缩短钎焊时间，还可以提升液态钎料填缝效果，形成钎接情况良好的钎焊接头，可显著地提高工作效率。附图说明图1为本专利技术的管壳式换热器的钎焊工艺及装置的工作原理图；图2为本专利技术的管壳式换热器的钎焊装置的结构图；图3为本专利技术钎焊前的芯子组件的剖面图；图4为本专利技术的感应线圈的结构示意图；图中：10、芯子组件；101、管板正面接头部位；102、管板背面接头部位；11、管板；12、换热管；13、钎料；20、感应加热装置；21、感应线圈；211、线圈本体；212、线圈间隙；30、振动装置；40、旋转装置；50、升降装置；60、夹持装置；71、第一紧固件；72、第二紧固件；73、第三紧固件。具体实施方式下面，结合附图以及具体实施方式，对本专利技术做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。如图1-4所示，本实施例提供了一种管壳式换热器的钎焊工艺，该钎焊工艺用于将管板11与换热管12之间的钎料13熔化，并通过机械振动辅助提升钎料13的流动均匀性，以改善钎料13的填缝效果。本实施例中的管壳式换热器的钎焊工艺适用于管壳式换热器的芯子组件10进行钎焊，芯子组件10包括管板11和换热管12，管板11上设有安装通孔，安装通孔的端部设有沉孔，沉孔用于放置钎料13；换热管12插设于管板11的安装通孔内，换热管12与管板11的安装通孔内壁之间存在缝隙；熔融态钎料13用于填充缝隙，以实现换热管12与管板11的连接。本实施例的钎焊工艺适用于汽车发动机机油冷却用管壳式换热器的钎焊。本实施例的管壳式换热器的钎焊工艺包括以下步骤：放置待焊工件步骤：将待钎焊的管壳式换热器的芯子组件10放置于工作台上，并使芯子组件10的待钎焊部位位于感应线圈21的下方；芯子组件10包括管板11和换热管12，换热管12插设于管板11上的安装通孔内；待钎焊部位即管板11与换热管12之间的缝隙；放置钎料13步骤：将钎料13放置于管板11的安装通孔的端部的沉孔内；感应加热步骤：所述感应线圈21通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种管壳式换热器的钎焊工艺，其特征在于，包括以下步骤：/n放置待焊工件步骤：将待钎焊的管壳式换热器的芯子组件放置于工作台上，使得所述芯子组件的待钎焊部位位于感应线圈下方；所述芯子组件包括管板和换热管，所述换热管插设于所述管板上的安装通孔内；/n放置钎料步骤：将钎料放置于所述管板的安装通孔的端部的沉孔内；/n感应加热步骤：所述感应线圈通电，对待钎焊部位进行感应加热，并使钎料熔化，从而填充管板和换热管之间的缝隙；/n振动步骤：驱动所述工作台振动，以使所述芯子组件发生机械振动。/n

【技术特征摘要】
1.一种管壳式换热器的钎焊工艺，其特征在于，包括以下步骤：
放置待焊工件步骤：将待钎焊的管壳式换热器的芯子组件放置于工作台上，使得所述芯子组件的待钎焊部位位于感应线圈下方；所述芯子组件包括管板和换热管，所述换热管插设于所述管板上的安装通孔内；
放置钎料步骤：将钎料放置于所述管板的安装通孔的端部的沉孔内；
感应加热步骤：所述感应线圈通电，对待钎焊部位进行感应加热，并使钎料熔化，从而填充管板和换热管之间的缝隙；
振动步骤：驱动所述工作台振动，以使所述芯子组件发生机械振动。


2.如权利要求1所述的管壳式换热器的钎焊工艺，其特征在于，包括以下步骤：
所述钎焊工艺还包括位置调整步骤，所述位置调整步骤为：
调整所述芯子组件的位置，以使所述待钎焊部位，可以在感应线圈的线圈本体的正下方与相邻的线圈本体之间的线圈间隙的正下方运动。


3.如权利要求2所述的管壳式换热器的钎焊工艺，其特征在于：
进行所述感应加热步骤时，同时进行所述位置调整步骤。


4.如权利要求2所述的管壳式换热器的钎焊工艺，其特征在于：
所述位置调整步骤为旋转步骤，所述旋转步骤为：
驱动所述工作台绕与所述感应线圈端面垂直的旋转轴线转动，以使所述芯子组件绕所述旋转轴线转动，以使每一所述待钎焊部位可以在感应线圈的线圈本体的正下方与相邻的线圈本体之间的线圈间隙的正下方运动。


5.如权利要求1所述的管壳式换热器的钎焊工艺，其特征在于：
所述钎焊工艺用于将低碳钢管板与紫铜换热管，或将低碳钢管板与铜合...

【专利技术属性】
技术研发人员：李军，温树文，张书彦，张鹏，姚宾叶，
申请(专利权)人：东莞材料基因高等理工研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44