钢与铝的钎焊方法和用该方法获得的碳钢管与铝片的组件技术

本发明专利技术涉及钢与铝的钎焊方法和用该方法获得的碳钢管与铝片的组件。钢件与铝件的钎焊方法包括：使钢件和铝件相互定位；在所述钢件和/或铝件的待焊区域和所述区域以外钢件的至少一部分表面施加铝基钎料；和将施加了铝基钎料的所述钢件和铝件在保护条件下进行钎焊，钎焊温度为600℃～660℃，在钎焊的同时在所述钢件的表面形成铝覆层。件的表面形成铝覆层。件的表面形成铝覆层。

【技术实现步骤摘要】
钢与铝的钎焊方法和用该方法获得的碳钢管与铝片的组件


[0001]本专利技术涉及换热设备
，尤其涉及钢与铝的钎焊方法和用该方法获得的碳钢管与铝片的组件。

技术介绍

[0002]在翅片管型换热器的生产过程中，经常采用焊接工艺对翅片和管件进行焊接组合。通常焊接是在同种金属之间进行，当翅片与管件由不同种类的金属制成时，可能要对管件进行酸洗、脱油等处理并在其表面镀上一层与翅片材质相同的金属镀层，之后才能进行焊接处理。这种施加金属镀层的工艺包括传统的热浸锌/铝工艺等。热浸锌/铝工艺是将管件在除锈后浸入在600℃左右温度下融化的锌/铝液中，使构件表面附着一定厚度的锌镀层/铝镀层，从而起到防腐蚀的作用。热浸锌/铝工艺因生产工业化程度较好而被广泛应用于换热器的生产过程中。然而，利用热浸锌/铝工艺形成的金属镀层容易出现凹凸不平的情况，在翅片管表面也容易残留镀液，影响换热效果并难于清理。在一些使用环境较为严酷的环境中，这种换热器的使用寿命和耐腐蚀程度都很难满足使用要求。此外，热浸锌/铝工艺自身也存在严重的环境污染问题，不符合当前社会对环保越来越高的要求。
[0003]因此，行业内存在对换热设备的生产过程进行改进以在提高产品质量的同时简化工艺、降低对环境影响等需求。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在提供一种至少能解决上述部分技术问题的钢与铝的钎焊方法。
[0005]本专利技术还旨在提供一种用上述改进的钎焊方法获得的碳钢管与铝片的组件。
[0006]根据本专利技术的一个方面，提供了一种钢与铝的钎焊方法，包括：使钢件和铝件相互定位；在所述钢件和/或铝件的待焊区域和所述区域以外钢件的至少一部分表面施加铝基钎料；和将施加了铝基钎料的所述钢件和铝件在保护条件下进行钎焊，钎焊温度为600℃～660℃，在钎焊的同时在所述钢件的表面形成铝覆层。
[0007]根据本专利技术的钎焊方法，在钢件表面形成铝覆层的过程和钢件与铝件的钎焊过程同时完成，无需对钢件额外执行镀金属的工艺，省去了镀金属工艺中例如酸洗、脱油、清洁等步骤，对钢与铝的接合工艺进行了简化，也不会环境造成破坏。此外，所形成的铝覆层光洁且具有良好的光泽度，铝覆层与铝件的衔接自然平滑，所形成的钎焊组件从外观上具有良好的统一性。以本专利技术的钎焊方法制成的换热器具有良好的换热效率，相较于传统的镀金属以及焊接的换热器可以提高15％的换热效率。
[0008]在一些实施例中，所述钢件为横截面成椭圆形的钢管，在所述钢件和/或铝件的待焊区域和所述区域以外钢件的至少一部分表面施加铝基钎料包括：向水平设置的钢管顶部施加所述铝基钎料，其中所述钢管的长轴竖向布置而短轴水平布置。由于钢管水平设置，且椭圆形横截面的长轴竖向布置，施加在钢管上的铝基钎料在融化后可以在重力作用下沿钢管表面自然蔓延并均匀包围钢管。
[0009]在一些实施例中，所述保护条件包括以下之一：惰性气体构成的保护气氛；惰性气体与氢气组成的保护气氛；惰性气体与氢气和一氧化碳组成的保护气氛；真空条件。
[0010]在一些实施例中，所述惰性气体与氢气组成的保护气氛按体积百分比包括95％～98％的惰性气体以及2％～5％的氢气。
[0011]在一些实施例中，所述惰性气体为99.99999％的高纯惰性气体，例如99.99999％的高纯氮气或99.99999％的高纯氩气。
[0012]在一些实施例中，还包括：在钎焊之前对涂覆有铝基钎料的所述待焊的组件进行烘干，烘干温度为200℃～300℃。
[0013]在一些实施例中，所述铝基钎料按重量百分比包括50％～60％的硅铝混合物、7％～13％的氟铝酸钾、31.5％～34.5％的丙二醇，以及1.5％～2.5％的活性剂。
[0014]在一些实施例中，所述硅铝混合物按重量百分比包括80％～90％的铝以及10％～20％的硅。
[0015]在一些实施例中，所述活性剂按重量百分比包括70％～80％的丙三醇、17％～23％的硅，以及3％～7％的氧化铈。
[0016]根据本专利技术的另一个方面，提供了一种碳钢管与铝片的组件，所述组件是采用前述的钎焊方法获得的组件，其中所述钢件为碳钢管，所述铝件为铝片。
[0017]在一些实施例中，所述组件包括多个铝片，其中每个铝片具有与所述碳钢管的外周相适配的通孔，所述多个铝片定位在所述碳钢管上，其中至少一个铝片具有定位脚和供其他铝片的定位脚插入的定位孔，所述定位孔和所述定位脚的形状被构造成相配合以允许所述定位脚的一部分插入所述定位孔。
[0018]在一些实施例中，所述至少一个铝片的所述定位孔为梯形定位孔，且所述定位脚为梯形定位脚，所述梯形定位脚的短边沿远离所述定位孔的方向伸出，所述梯形定位脚的长边与所述定位孔的边缘接合；其中，所述梯形定位脚和所述梯形定位孔的形状彼此配合使得当所述梯形定位脚插入其他铝片的所述梯形定位孔中时，所述梯形定位脚的短边和长边分别位于所述梯形定位孔的相对两侧。
[0019]在一些实施例中，所述定位孔通过在所述至少一个铝片上裁切而形成，所述定位脚通过将所述定位孔中被裁切的部分折弯而一体成型在所述铝片上。
[0020]在一些实施例中，所述组件被构造成换热器。
附图说明
[0021]以下，结合附图来详细说明本专利技术的实施例，其中：
[0022]图1是根据本专利技术实施例的钢件与铝件的组件的主视图；
[0023]图2是图1的钢件与铝件的组件的俯视图；
[0024]图3和图4是根据本专利技术实施例的钢与铝的钎焊方法的工艺流程图；
[0025]图5是用于实施根据本专利技术实施例的钎焊方法的工艺设备布局示意图；
[0026]图6是根据本专利技术实施例的管件与铝件的组件中的定位结构的示意图；
[0027]图7是图6的组件的A-A向剖视图，其中省去了钢件。
具体实施方式
[0028]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合具体实施方式和附图对本专利技术做进一步详细说明。在此，本专利技术的示意性实施方式及其说明用于解释本专利技术，但并不作为对本专利技术的限定。
[0029]图1和图2示意性地示出了根据本专利技术实施例的钢件与铝件的组件的整体结构示意图。图1是钢件与铝件的组件的主视图，图2是钢件与铝件的组件的俯视图。钢件例如可以是钢管，如无缝钢管，材料例如可以选用碳钢。铝件例如可以是铝片。在所示出的实施例中，钢件与铝件的组件1可以由多个具有通孔的铝件5定位地套在钢件3上并经钎焊而成，在钢件3表面上还形成有由铝基钎料所形成的铝覆层。铝覆层可以包覆钢件3的整个表面或部分表面。在一些实施例中，根据本专利技术的组件1是换热器，或者构造成换热器。
[0030]图3至图5示意性示出了根据本专利技术实施例的钢件与铝件的钎焊方法的工艺流程图和工艺设备布局图。图3是钢件与铝件的钎焊方法的工艺流程图的一个示例，图4是钢件与铝件的钎焊方法的工艺流程图的另一个示例，图5是钢件与铝件的钎焊方法的工艺设备布局图的示例。
[0031]如图3所示，钢件与铝件的钎焊方法可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钢与铝的钎焊方法，其特征在于，包括：使钢件和铝件相互定位；在所述钢件和/或铝件的待焊区域和所述区域以外钢件的至少一部分表面施加铝基钎料；和将施加了铝基钎料的所述钢件和铝件在保护条件下进行钎焊，钎焊温度为600℃～660℃，在钎焊的同时在所述钢件的表面形成铝覆层。2.根据权利要求1所述的钎焊方法，其特征在于，所述钢件为横截面成椭圆形的钢管，在所述钢件和/或铝件的待焊区域和所述区域以外钢件的至少一部分表面施加铝基钎料包括：向水平设置的钢管顶部施加所述铝基钎料，其中所述钢管的长轴竖向布置而短轴水平布置。3.根据权利要求1所述的钎焊方法，其特征在于，所述保护条件包括以下之一：惰性气体构成的保护气氛；惰性气体与氢气组成的保护气氛；惰性气体与氢气和一氧化碳组成的保护气氛；真空条件。4.根据权利要求3所述的钎焊方法，其特征在于，所述惰性气体与氢气组成的保护气氛按体积百分比包括95％～98％的惰性气体以及2％～5％的氢气。5.根据权利要求3所述的钎焊方法，其特征在于，所述惰性气体为99.99999％的高纯惰性气体，例如99.99999％的高纯氮气或99.99999％的高纯氩气。6.根据权利要求1至5任一项所述的钎焊方法，其特征在于，还包括：在钎焊之前对涂覆有铝基钎料的所述待焊的组件进行烘干，烘干温度为200℃～300℃。7.根据权利要求1至5中任一项所述的钎焊方法，其特征在于，所述铝基钎料按重量百分比包括50％～60％的硅铝混合物、7％～13％的氟铝酸钾、31.5％～34.5％的丙二醇，以及1.5％～2.5％的活性剂。...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞迈，
申请(专利权)人：俞迈，
类型：发明
国别省市：