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铝型材板翅式换热器真空钎接下凹原因分析及解决办法

作者: 时间:2019-07-31396 次浏览

    1 绪论 

    铝制板翅式换热器作为一种高效、紧凑、轻便的换热配置,已经在煤油化工、航空航天、电子、原子能、刀兵家产、冶金和动力机器等规模获得普及(指遍布、遍及於一般)应用,并在操作控制热能、采取余热、节省(spare)能源、低落本钱以及一些希罕用途上取得了显着的经济(jīng jì)效益(benefit)。连年来,对板翅式换热器的计划理论、试验研究(research)、制造工艺、启示应用的研究方兴日盛,出格是一些新妙技的渗入,使其进入了一个新的成长时代。
    可是在铝制板翅式换热器制造出产历程中也呈现了一些题目。铝制板翅式换热器组装完成后送人真空炉钎接成型,在钎接历程中部分板式体呈现了差别程度的下凹,下凹最年夜幅度到达40 mm。本文基于铝制板翅式换热器板式体根基结构及钎接事理,对下凹形成事理举办了深切剖析,并提出了几点改造提议。
    2 铝(Al)制板翅式换热器板式体根基(基础)结构
    2.1 板式体的根基结构
    铝(Al)制板翅式换热器主体首要由隔板、翅片、封条和导流片组成,简称为板式体。隔板把翅片夹在中心,边上分袂用封条盖住,前后使用导流片,这样能把翅片间的介质导出,如图1。板翅式换热器便是这样一层一层叠加到计划的高度,板翅式的枚举方法有多种,常用的有单叠枚举、复叠枚举和混叠枚举,见图2。板翅式换热器组合安装完成后送到真空钎接炉中高温钎接,使得隔板、翅片、封条和导流片打仗部分熔合在一路成为一个团体。
    2.2 下凹板式体解剖及剖析
    某出产厂家对20O4年度几个通俗呈现下凹的板式体品种举办了统计,统计功效如表1所示。从表1中可以发明,产生下凹的产品(Product)一样寻常长宽高都对照年夜。
                 
                 
                     
                      
                    图 2 板翅式换热器单叠复叠枚举透露显露图
    下凹的板式体在离界线封条200 mm摆布时起头呈现下凹,偶尔中心反而会凸出-/b块,凸出高度不年夜,下凹最年夜位置(position )不必然呈此刻中央。为剖析下凹板式体内部真实结构,对其中下凹35 mm的板式体举办熟悉剖,解剖透露显露图如图3所示。从图中可以发明层与层之间距根基糊口生涯生存齐备,下凹从层(钎接时底面为层)起头,逐渐向上累积,分开底板越远,该层的扭曲就越锋利。
                       
    界线有封条支持,封条在钎接前后没有厘革,每层间有隔板把翅片分隔,以是因为封条及隔板的阻力,界线不呈现下凹,仍贯串毗邻原有高度。纺织铝配件对毛料的表面质量要求标准有明显降低,粉末涂层并且可以完全覆盖型材表面的挤压纹,掩盖一部分铝型材表面的瑕疵,提高铝型材成品的表面质量。在该解剖的下凹板式体中发明翅片的外形也产生磷鞴佩革,由原本的U形变成V形,在板式体的更底边几层厘革最年夜。从解剖开的板式体中可以得出翅片外形厘革的历程,如图4所示。因为翅片外形变化导致翅片高度也产生厘革,可以得出H1>H2>H3,这是引起板式体下凹的缘故起因。
                   
    3 板式体下凹形成影响身分
    3.1 原料
    板式体由翅片、隔板、封条和封头组成,其原料都为铝型材。铝支架商品常制成棒状、片状、箔状、粉状、带状和丝状。在潮湿空气中能形成一层防止金属腐蚀的氧化膜。铝粉在空气中加热能猛烈燃烧,并发出眩目的白色火焰。原料应从正规厂家进货,对原料举办复检合格后才可以使用。翅片、隔板、封条在组装板式体前都必要经由酸洗,撤除污垢油污及表层氧化膜。油污在真空高温时会分化,低落了钎接炉炉内真空度,并使翅片隔板等氧化等。铝型材表层氧化膜很致密,而且氧化膜熔化温度(temperature)比其基体原料高,在钎接时不易熔化,从而影响(influence)钎接质量。
    3.2 板式体形状尺寸
    从表1可以看出, 呈现下凹的板式体其长、宽、高的值都对照年夜。这是因为每个板式体都有必然的热容量,把两个长度不异但形状差此外板式体在同一较高的温度下安排相当的时刻,则它们体积中央的温度及厘革情形必然差别,形状较年夜的中央温度较低。要到达同一温度的时刻对照小的要长。可能(maybe)说要在同暂且刻段内到达同一温度,形状较年夜的板式体必要的环境温度更高。铝型材原料在钎接环境温度时的时刻越长,则翅片越易变形。
    3.3 钎接时天色状态
    在钎接时,年夜气中的环境温度及湿度城市对板式体钎接是否下凹及下凹程度造成很年夜影响(influence)。在年夜湿度下举办板式体部装时,会有更多的水分留在翅片、隔板及封条上。将高湿度下组合安装的板式体放人真空炉中钎接,会开释更多的气体。板式体在钎接炉中钎接时需贯串毗邻必然的真空度,故钎接时逐渐开释的气领会影响到真空度。因为水蒸汽的蒸发必要年夜量热量,这会影响到板式体内的温度。因为铝型材薄板(性质:宝石学术语)在酸洗后轻易被氧化,而其氧化物熔点和原原料差别,会影响钎接的质量,而环境温度的凹凸直接影响铝型材薄板外貌的氧化程度。以是在板式体酸洗、部装及钎接前都应该贯串毗邻必然的环境温度和湿度。
    3.4 真空钎接温度(temperature)
    真空钎接铝制板式体时,真空钎接炉内温度(temperature)的凹凸及厘革对板式体钎接质量影响(influence)很年夜。可以分为四点举办剖析:
     1.钎接时到达的更高温度。板式体翅片及薄板上都有钎料,钎料熔化必要必然的温度。钎接温度不只影响钎料的润湿性,而且影响钎焊评论申辩的毗邻强度。要是温度太低,则钎料的运动性差,轻易造成虚焊,钎缝内部存在气孔和夹渣,使强度低落,易孕育产生走漏,主要时乃至会鼓包撕裂;温度太高,钎料完全熔化,易孕育产使气孔而且钎料氧化主要。
    2.保温时刻。纺织铝配件强度是产品设计时必须考虑的重要因素,成其是铝合金组件作为组件时,应根据所承受的压力,选择适当的合金。纯铝强度更低,而2系及7系热处理型合金度更高,硬度和强度有一定的下相关系。要是能够做到真空钎接时板式体外部和中心的温度始终贯串毗(pí)邻同等,即温度很是迟缓地上升到更高温度,保温后又迟缓降落,则板式体钎接质量可以获得很好的保证。但思量到经济效益,在能够保证质量的条件下,应该只管即便收缩钎接时刻。
    3.温度传感器(transducer)数量及摆放位置(position )。为了把握板式体钎接时各部分的温度,必要有很多温度传感器实时测出各部分的温度,这样就可以实时直接调治钎接进程。
    4.温度上升曲线及降落曲线。实践证实,差别温度在各个阶段贯串毗(pí)邻时刻诟谇对钎接质量有很年夜影响。图5中a和b都是一种钎接温度厘革图。
                  
                  
                                      图 5 钎接温度厘革图
    4 办理铝制板翅式换热器下凹法子
    1.订购原料时应从正规厂家进货,并贯串毗邻原料机能不变;
    2.原料应该严厉根据工艺措施举办分割、存放、酸洗及组合安装;
    3.板式体部装及钎接应该在一个环境温度(temperature)、湿度恒定的场所中举办,休止天色及各类倒霉身分的滋扰;
    4.板式体计划时思量授与扁平或长瘦外形,休止年夜板式体呈现,须要时可以由几个板式体拼装而成;
    5.钎接时钎接温度(temperature)严厉根据预定轨迹厘革,并有专人据守。
    关键(解释:比喻事物的重要组成部分)词:铝制板翅式换热器;真空钎接;下凹
 
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