CN1019361B - 铝管板式热交换器制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及铝管板式热交换器的制造方法。

本发明是由两层铝板轧制复合后用压缩气体或液体在有型腔管路，温度可控的模具内吹开复合面，吹胀成所需要的管路。在吹胀前能按标记确定吹胀口位置并能方便的分开吹胀口的复合面。该法制造的管板一致性好，外观整齐，管路截面可控的一面平或部分平，一面有起凸管路的，双面都有凸起管路的，管口接口管有密封材料的铝管板式热交换器。

Description

本发明涉及铝管板式热交换器的制造方法。

电冰箱作热交换用的蒸发器，其结构有铜管煨制的、铝管粘、嵌在铝板上的等。这几种结构制造效率低，造价高等原因应用量不大。近几年出现的采用印刷管路轧制复合吹胀成形的铝管板产量最多，多数用在家用电冰箱、冷冻柜作蒸发器用。其制造工艺见（蒸发器印刷管路扩散焊接常温吹胀工艺初探）“家用电器科技”85年第4期18页，全国家用电器工业科技情报站出版。这种工艺制造的管板式热交换器，主要不足点是：

1.印刷好止焊剂的坯板在复合中因坯板厚度误差、轧机精度、操作人员的条件等原因造成复合后吹胀成形的管板，其管路形状误差很大，尤其是长度误差，有的会影响装配，一致性不好。

2.该工艺的吹胀是在压机工作面（或两平板的模具）之间吹胀成形见示意图1，上、下面有限位，其余部位自由扩胀，因止焊剂在轧制中面积变化的误差，复合面强度不均使吹胀管路截面不等，管路歪斜外形不好。

3.在直冷式冰箱内速冻食物要与蒸发器接触面积大效果好，而该工艺制造的蒸发器没有大面积的平面，与平底容器是线接触，造成导热不好。

4.在冰箱运行中，制冷剂循环及随循环带有的润滑油，会把附着在管壁上的止焊剂冲刷下来，造成毛细管的堵塞。

5.在吹胀时遇有止焊剂断痕、不均吹不通时，加大吹胀力会出现在横面或在其它位置吹开造成废品。

6.管板与毛细管压接在B部（见图2）因铝转角处不易充满会出现泄漏情况。

此工艺因第1、2、5、6项的原因使成品率不高。

本发明的目的是要提供一种成品率高、外形一致、管路规整、尺寸精确、有大面积平面、管口密封良好、管路内无止焊剂的铝管板式热交换器制造工艺。

本发明的内容是：

1.铝板复合是通过塑性变形把坯板复合面的氧化膜挤碎，露出纯洁金属原子达到原子间引力的距离，伴随着原子间扩散使两板连接成一体。但是，在复合完的退火状态下复合面的强度一般总是要小于铝板的非复合面抗拉强度。

在复合铝板时，用控制复合板的变形值，变形速度，复合前的坯板加温高、低来控制复合面的抗拉强度，控制复合面的强度大于铝管板气密试验强度。复合板放入温度可控制的模具中用大于铝板复合面强度，小于铝板抗拉强度的压缩气体或液体吹开复合面，其管路的形状、尺寸、精度主要由模具决定。

以电冰箱常用的制冷剂F-12为例：其制冷系统不工作时的平衡压力在0.4兆帕以下。冰箱生产厂对铝管板蒸发器的试漏压力一般定为0.8-1.6兆帕，制造铝管板用铝的退火状态抗拉强度一般在80-120兆帕。

当选用气体吹胀时，15-20兆帕的压力气体较易获得，超过此压力太多的气体压缩设备昂贵，可采用装有一定气体压力下的容器再压入液体的方法提高气体压力吹开复合面的强度。此外，降低吹胀气体压力的办法是把模具加温。

2.选取的工艺范围：

吹胀压力    4-70兆帕

铝板复合变形值    45-85%

复合加热温度    20-550℃

轧辊线速度    4-50米每分

吹胀温度    20-500℃

毛细管压接面镀层    0.01-0.20毫米

复合前的铝板复合面应清洁水分、油污，4-70兆帕的吹胀压力 对复合成品板厚2毫米适用，当复合板加厚或减薄其最高吹胀力应按比例增减。

3.为便于在吹胀时分开复合面插入吹胀嘴，在吹胀口复合面涂有止焊剂。铝扳在轧制延伸中内、外表面基本是同位伸长，为确定吹胀口的位置，在涂有止焊剂坯板对应的外表面上涂印有相同面积的有色标记。

吹胀口也可不涂止焊剂，吹胀前在吹胀部位钻板厚的1/2盲孔，吹胀嘴压上吹胀见示意图6。

4.吹胀模具（上模或下模）一个工作面有凹进管路，另一个工作面是平面或是有部分平面部分有凹进管路以适应直冷式冰箱的需要。也可作成两个工作面都有凹进管路的供风冷式热交换器使用。模具内部装有加热元件，在吹胀时可加热以降低吹胀力，加热元件配有可调的控温装置。

5.与铝管板相压接的毛细管的外表面上镀有一层硬度小于铝的软金属，在压接时利用软金属的滑动添充提高密封性能。

本发明与现有技术相比的优点是：

1.板管路的成形受模具制约，所以，铝管板的一致性、管路的精度、外观、成品率都要好于印刷管路法，还可得到大面积的平整面，通过控制模具的加热可调整吹胀力。

2.由于管路中没有止焊剂，能减少堵塞毛细管的现象。

3.吹胀口有标记确定吹胀口位置准确。

4.毛细管与管板的连接因有密封层使封闭可靠性提高。

本发明由下一个实施例说明制造工艺细节，设备应用情况。

图1.印刷管路吹胀示意图，[1][2]压机上、下板，[3]吹胀后的铝管板。

图2.毛细管与铝管板压接后状态，[4]管路，[5]复合板，[6]毛细管。

图3.坯板复合面吹胀口涂有止焊剂的示意图，[7]止焊剂涂层，[8]坯板。

图4.一付模具上模的示意图，[9]电热元件，[10]绝缘层，[11]模具体，[12]管路腔，[13]吹胀口。

图5.无管路的下模示意图。

图6.吹胀嘴处无止焊剂的吹胀示意图，[14]吹胀嘴，[15]上模，[16]复合板，[17]下模。

图7.铝管板吹胀所用设备简图，[18]输入导线与开关，[19]控温装置，[20]模具电热输入导线，[21]压机，[22]上模，[23]下模，[24]复合板，[25]吹胀嘴，[26]阀门，[27]贮气、液体瓶，[28]液体，[29]安全阀，[30]泄油管路，[31]进油管路，[32]贮油箱，[33]高压油泵，[34]进气管路，[35]气体压缩机。

1.采用铝含量大于99%，厚3.2毫米铝板。

2.两板复合面清洁后在吹胀部位涂印止焊剂见示意图3，在止焊剂涂面对应的板外表面涂印相同面积的有色标记。

3.两板复合面相对叠放入炉中加热360℃保温1分钟。

4.在360℃温度下送入轧辊线速度15米每分的轧机中轧成3.8毫米厚，再冷轧至2毫米厚（变形值为68.8%）。

5.复合板送入箱式电炉内在375℃恒温2小时退火。

6.退火后的板放入温度为300℃的模具中，用18兆帕的压缩空气吹开管路并附着在模具的管路壁上。

7.插入在与管板接触的表面上镀有0.04毫米铅层的毛细管在压模中压封。

Claims (5)

1、一种用轧制复合的双层铝板制造管板式热交换器的方法，其特征在于：

a.将轧制复合后的铝板放入具有管路型腔的上、下模具之间并插入吹胀嘴；

b.从吹胀嘴处通入压力流体，在模具管路型腔内吹开铝板的复合面，使管板形热交换器成型；

c.向管板形热交换器内插入在与管板接触的表面上镀有一层硬度小于铝的软金属的毛细管在压模中压封。

2、按权利要求1所述的方法，其特征在于成型时用在上、下模具内所装有的加热元件对模具进行加热。

3、按权利要求1所述的方法，其特征在于成型是在常温下进行的。

4、按权力要求1所述的方法，其特征在于上述双铝板在复合前在吹胀嘴插入处涂以止焊剂并在相应外表面作出有色标记。

5、按权力要求1所述的方法，其特征在于当上述压力流体为高压气体时，在装有气体的容器内再压入液体使气体压力增高。

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