热交换器与配管组装及钎焊焊接工艺规范

小编 2024-09-25

第一章：热交换器工艺规范

一、引言

热交换器作为衡量空调器质量优劣的重要指标之一，制冷能力和整机外观在日益成熟的消费者心目中占有越来越重要的地位。热交换器作为空调制冷系统关键零部件之一，对制冷能力和整机外观有直接影响。因此，热交换器的制作品质越来越被重视。

二、热交换器性能指标

制冷量：空调器在额定工况和规定条件下进行制冷运行时，单位时间内从密封空间、房间或区域内除去的热量总和，单位：KW 。制热量：空调器在额定工况和规定条件下进行制热运行时，单位时间内送入密闭空间、房间或区域内的热量总和，单位：KW。消耗功率：空调器在额定工况和规定条件下进行制热或制冷运行时，所输入的总功率，单位：W。能效比（EER）：在额定工况和规定条件下，空调器进行制冷运行时，制冷量与有效输入功率*之比，其值用W/W表示。（*有效输入功率指在单位时间内输入空调器内的平均电功率。） 1. 热交换器根据制冷模式下功能不同可分为冷凝器与蒸发器。冷凝器：冷凝器是一种高压部件，装在压缩机排气口和过滤器之间，它将压缩机排出的高压高温制冷剂气体，通过冷凝器的外壁和翅片将热量传给周围空气而凝结为液体，凝聚过程中，冷凝压力不变，温度降低。（即：高温高压气体低温高压液体）蒸发器是一种低压部件，装在毛细管和压缩机吸气口之间，在冷凝器中凝结后的高压制冷剂液体，经过滤器到毛细管节流降压后进入蒸发器，变成低压饱和气体过程中，吸收外界热量。所以通过蒸发器管壁及翅片和外界空气进行热交换，以吸收被冷却物体的热量，达到降低周围空气温度的目的，蒸发器吸收后的低压制冷剂气体，经回气管通道进入压缩机再进行压缩。（即：高温高压气体低温高压液体）。

三、热交换器加工工艺

热交换器加工工艺流程见图

1.冲制翅片工艺

1.1 翅片主要工艺参数：

包括铝箔材质、铝箔厚度、翅片宽度、翅片形状（弧型冲缝片、方型冲缝片、波纹片、平片；部分翅片增加异型切角等）、翅片孔数×排数、翅片翻边高度、翅片数量。

1.2 冲制翅片设备

1.3 使用设备及工装：高速冲床、翅片模具、上料机构、加油装置、集料装置、排料装置等。

1.4 加工润滑油：挥发油B（美合M108、可利多SV205等）应满足QMN-J59.011挥发油技术要求。挥发油B密度（20℃）为：（0.75~0.85）g/cm3 。挥发油 B 运动粘度（40℃）为：（1.5~3.0）mm2/s ，其中 AF－2R 不小于 1.2 mm2/s。挥发油 B 挥发性：在 140℃温度下 7min 内挥发率为 100%。 2.高冲的操作准备

接通空气、确认空气压力正常，然后接通电源，检查模具是否装好，有无杂物，油管连接是否可靠，各固定螺丝紧固。检查各仪表、阀门、开关、光电保护是否完好，检查各动作部件有无松动、损伤，给各润滑油点加油。

2.1 高速冲床的作业要求根据模具规格及产品要求确认铝箔的规格及种类，使用行车正确将铝箔装在开卷机芯轴上。操作时应避免撞伤铝箔，然后根据翅片制作参数的要求调机, 调整包括翅片的列数、孔数、翻边高度及异型切、切角，同时设定好翅片数量，调整集料针至适当位置，开机试冲翅片。

2.2 高速冲床的注意事项

2.3 更换铝箔时，应认真操作行车，防止撞坏及拉起开料机。

2.4 开机前要认真检查冲床气压、油压、并给曲轴挤压油脂 7-19 次，将润滑装置手柄抬起 3-4 次，确保冲床滑块及模具导柱，油路畅通。

2.5 抬起滑枕，用压缩空气认真吹扫模具，检查模具供油气软管连接是否可靠，模具全部退料板的限位板的限位座固定螺栓是否紧固。

2.6 冲床工作时，认真检查翅片成型情况，如出现孔变形、百叶窗切缝不规则等情况或设备异常情况应及时停机调整。

3.质量控制点

3.1 热交换器用普通铝箔应符合 QMN-J56.022 的规定，亲水铝箔应符合 QMN-J56.023 的规定。

3.2 翅片质量要求应符合 QMN-J51.009 热交换器技术条件的规定。

3.2.1 两器外观主要缺陷描述

3.2.1.1 倒片：倒片分平面倒片及端面倒片两种：平面倒片: 是指两器平面上由于翅片变形而导致该区域与平面其他区域明显存在不同的反光度(从不同的角度观察)或外观差异的现象。端面倒片: 是指两器上下两端面及边角处出现 2 片以上且角度超过 20 度的翅片歪斜；或者出现 2 片以上翅片倒伏等现象所形成的外观缺陷。允许不梳理倒片: 是指在两器件在转序或内部抽检过程中允许在标准范围内出现的轻微倒片现象。允许梳理倒片：是指经修整后能基本回复正常状态且送交检验达到合格标准的倒片。不允许梳理倒片: 是指倒片面积已经严重超标或变形，即使经梳理修复仍然会影响两器性能或外观的倒片，对此必须办理代用或报废。

3.2.1.2 叠片：是指两器件局部翅片间的片距与其它正常区域的片距相比有明显偏小的现象。松散分布状叠片要求叠片处数不超过 4 处且每处叠片宽度不超过 5 片、叠片长度不超过翅片长度的 1/4，凡是超过的都列为密集分布状叠片。

3.2.1.3 断片整片断片：指两器生产过程中整片翅片断裂为几个部分的断片。边缘断片：翅片边缘产生纵向断裂的现象。

3.2.1.4 露铜管两器装机后，边扳与翅片之间间隙过大而使铜管外露的现象；

在两器中部因翅片翻边开裂或烂孔而使铜管外露的现象；在两器中出现的翅片间距大于正常片距或由于翅片断裂而使其中的铜管外露的现象。

3.2.1.5 翅片色差：指在同一件两器上存在翅片颜色明显不一致的现象。

3.2.1.6 翅片毛剌飞边毛剌(又叫批锋)：因冲床切刀钝等原因使切刀在切断翅片时形成的翅片钝边现象，从而导致翅片边缘厚度大于翅片本身厚度，两器内表面飞边毛刺的宽度≤0.15 ㎜。针状毛剌：由于切刀间隙或机床振动等原因而在翅片边缘形成的针状或长毛状物，针状毛刺长度≤2mm;毛刺分布不超过整个面积的 1/5.

3.2.1.7 翅片翻边开裂：两器翅片孔口处出现的裂纹或裂口现象。

3.2.1.8 翅片松动：两器胀管后翅片出现容易拨动的现象。

3.2.1.9 翅片打折：翅片打折主要有两种情况：

3.2.2 翅片刀口打折: 翅片由于冲床纵切刀刀口太深造成翅片切刀刀口处呈小波浪形状。

3.2.2.1 翅片胀管后出现的翅片不平行、扭曲，呈小波浪形状。

3.2.2.2 翅片变形：两器件翅片在胀管、焊接后出现的不平行、波浪形状等扭曲变形现象。

3.2.2.3 烂片：由于铝箔进料、冲床模具或者刀具调节等原因造成的翅片损伤。

3.2.2.4 翅片花：由于纵切刀等原因使翅片失去了平整性、光滑性即失去正常翅片应有的形状和光泽的现象。

3.2.2.5 喇叭口裂：两器胀管后造成的喇叭杯形口处出现的裂纹或裂口现象。

3.2.2.6 边板变形：两器边板因受外力或焊接应力影响而出现的扭曲现象。两器变形:两器平面变形是指从长 U 管穿管方向看去两器平面出现高低起伏的现象。两器端面变形是指平面变形以外的变形。 3.2.2.7 切坏翅片切坏是指由于冲床铝箔送料、切刀刀头偏等原因而使翅片在生产过程中遭到损害的现象。两器切坏是切割机切刀由于未调接到位、固定刀座的螺钉松动或者两器变形而使两器铜管、边板、翅片等遭到损坏的现象。

3.2.2.8 喇叭口卷边：由于长 U 管管口内直径偏小或不平整、胀管机胀杆下降时胀杆中心与长 U 管中心偏离等因素造成两器胀管后 U 管喇叭口边缘向内或向外卷曲的现象。

3.2.2.9 套片：一个翅片翻边孔套入另一个翅片孔内（进入深度超过翻边孔深度的 1/4）就称为套片。

3.2.3.0 焊接缺陷咬边:焊缝边缘局部低于母材面的凹陷缺陷.它是由于焊接时温度过高、火焰过猛或员工操作不当形成.

4.弯长 U 管工艺

依照 QMN-J42.015 长 U 管、半圆管制作工艺规范执行。

4.1 质量控制点 4.1.1 铜管材料符合 QMN-J56.020 热交换器用铜管的要求。

4.1.1.1 弯管质量应满足 QMN-J42.015 长 U 管、半圆管制作工艺规范的要求。

4.1.1.2 铜管质量应满足 QMN-J51.009 热交换器技术条件的要求。

4.1.1.3 长 U 管长度公差控制在±1mm 内；长 U 管管脚段差不大于 1mm。

4.1.1.4 外观质量（皱折、起角、扁管、弯裂、管口圆度等）符合要求

4.1.1.5 长 U 管管口缩口率符合要求。

5.穿片工艺 5.1.穿片工装：穿片工装台、穿片周转车。

5.1.1 质量控制点

5.1.1.1 翅片、长 U 管外观符合要求，取片钢针无弯曲,边板型号正确，接地标识清晰、接地螺纹完整。

5.1.1.2 长 U 管、边板安装符合图纸要求，翅片翻边无捣坏现象，穿坏的翅片需及时更换，少片需及时补充。

6.胀管工艺

6.1 胀管主要工艺参数包括胀管高度、喇叭口直径、喇叭口高度。

6.1.1 胀管设备

6.1.1.2 使用设备及工装：立式胀管机、胀杆、胀球、卸料套、夹紧门等。

6.1.1.3 使用能源电源：3 相 380V； 50HZ，电压波动范围±10%。冷却水压力：0.1∽0.5Mpa。压缩空气压力：0.4∽0.6Mpa。

6.1.1.4 胀管前的准备打开压缩空气，冷却水开关。接通总电源，检查油箱的油量。

6.1.1.5 胀管胀球参数(见表 1)

6.1.1.6 胀管的注意事项

6.1.1.7 安全要点：必须关闭胀门后方可启动按钮进行胀管，严禁胀管过程中将手放在设备机构运动位置，防止出现安全事故

6.1.1.8 质量控制点：应满足 QMN-J51.009 热交换器技术要求。

6.1.1.9 胀球直径符合工艺要求，胀球水平高度保持一致；胀球螺丝正常无松动，通气孔无堵塞；胀杆直，底座、卸料套安放正确，胀套角度一致；胀管高度正确，边板安放正确，喇叭口大小、喇叭口到边板尺寸符合要求，底管无瘪管，硬伤。

6.1.2 操作过程中要随时注意工件有无压扁、开裂、扭曲等现象，及时调整，确保工件质量。每班作业或转产需检查胀球头、胀杆、接受座有无松动，磨损，弯曲等，及时紧固或更换。检查各限位器动作是否灵敏可靠，各仪表显示是否准确，如有异常及时调整或更换。

7.烘干工艺依照 QMN-J42.001 热交换器烘干工艺规范执行。

7.1.1 质量控制要点：应满足 QMN-J51.009 热交换器技术条件要求。

7.1.1.1 烘干后的热交换器有无油污，底管有无严重氧化。

7.1.1.2 对铝箔所用的挥发油种类不同，烘干的温度和速度可相应地调整。

7.1.1.3 若长 U 管底管烘干后呈紫红色或淡黑色，应相应地降低烘干炉的温度或提高传送带的速度。当烘干后产品长 U 管出现灰黑色或亮白色时，严禁使用。

7.1.1.4 因目前无专门的设备来检测烘干的效果，只能通过水检法、自检法和氦检法来检测烘干的效果。

8.焊接工艺

8.1 焊接主要工艺参数石油液化气（LPG）参考流量：13～45 L/min；氧气参考流量：25～ 78 L/min。（见表 3）

8.1.1 自动焊接参考线速：φ7 管径速度 2.2-3.5 米／分钟；φ9.52 管径速度 1.8-3.0 米／分钟。 8.1.1.1 自动焊接充氮压力和枪嘴与半圆管的最近距离。（见表 4）

8.1.1.2 焊接设备使用设备及工装：自动焊接机、手工焊枪等。焊嘴型号对应下。（见表 5）

使用能源：电源：3 相 380V； 50HZ，电压波动范围±10%。石油液化气（LPG）压力：0.03-0.15Mpa 流量：10～50 L/min 发热量：24000K cal/N m3 氧气：压力：0.20-0.6Mpa；流量：20～80 L/min 氮气：压力：0.03-0.12Mpa；冷却水压力：0.1∽0.5Mpa。压缩空气压力：0.4∽0.6Mpa。

8.1.1.3 钎焊前的准备钎焊前应做好如下（但不限于）准备工作：检查半圆管自动火焰钎焊生产线各部分是否完好，运转是否正常；检查电源、氧气、氮气、液化、石油气、冷却水（如果有）、气体助焊剂等是否符合使用要求；辅助工装的准备，产品参数的设定；焊接件内、外表面要清洁。

8.1.1.4 火焰的调节方法打开石油气阀，先排空 1 秒钟后点火，然后调节氧气阀。首先看到明显的碳化焰，内焰呈淡白色。继续调大氧气，当看到焰心端部有淡白色火焰闪动，时隐时现，外焰轮廓已模糊。此时为中性焰。再调大氧气，焰心端部无淡白色火焰闪动，内焰和外焰分不清，其长度随氧气量的增大而变短。此时为氧化焰。

8.1.1.5 助焊剂的调整方法

火焰外焰部分呈亮绿色。根据焊后铜管的颜色来调整。如焊后铜管有发黑的倾向时，应调大气体助焊剂的流量，直到焊后铜管呈绛紫色为止。

8.1.1.6 火焰的使用方法采用中性焰的外焰来加热,预热时喷嘴离工件 20mm~40mm 范围内（焰心外 4mm~6mm 处温度最高达到 2400℃，为防止预热不均及母材烧损，不得采用此部位加热）,管径大且管壁厚时预热可近些。预热时，沿长度方向移动，保证杯口和附近 10mm 左右均匀加热。

8.1.1.7 钎料的加入方法当预热到铜管呈暗红色时，从火焰的另一端加入钎料，不要直接对钎料加热，要依靠铜管本身的热量来使钎料熔化和流动。如果采用钎剂（粉末状）时，应先加热钎料棒，然后粘附钎剂，一齐送到加热了的钎焊表面加热时应注意的事项：管壁厚度不同时，应着重对厚壁加热；先预热插入接头的铜管，使热量传导至接头内部。相邻两种不同管径的管钎焊时，同时预热，等铜管呈暗红色后，先对大管保温填料,后对小管保温填料，最后中间保温填料。质量控制要点：应满足 QMN-J51.009 热交换器及 QMN-J40.006 钎焊使用工艺规范技术要求。

四、热交换器在生产中易出现的问题及预防

热交换器在冲片生产过程中易出现的缺陷、产生原因及纠正措施