专利名称：空冷器及其加工工艺的制作方法
技术领域：
本发明属于散热装置技术领域，尤其是涉及一种空冷器及其加工工艺。
背景技术：
空气冷却器是以环境空气作为冷却介质，横掠翅片管外，使管内高温工艺流体得到冷却或冷凝的设备，简称“空冷器”，也称“空气冷却式换热器”。空冷器是独立的一套设备，占地面积小，可以按用户要求放置室内或室外，与设备连接可以用软管也可以用钢管。为了增加热交换速率，通常情况下会利用风机来增强空气的流动性，由于其冷却、散热能力强，节约水资源，因而被广泛应用于石油、化工、能源、冶金、航空航天等领域。现有技术中，翅片管与复合板的设计不够合理，两者之间的连接结构强度不高。铝基管是在钢管表面覆一层铝形成的钢铝复合管实际上就是钢管，表面覆铝是为了和铝翅片可以用焊接技术固定。这种基管因为是钢材，所以整体重量重，运输安装不方便，易被腐蚀，寿命低且空冷效果较差。另一方面，现有的复合板整体采用钢结构，为钢板，重量大，导致安装不方便，且因为钢的散热效果差，导致整个空冷器的散热效果差。并且目前的复合材料的成型工艺多采用爆炸成型或焊接堆焊方法、电镀方法等。爆炸成型需较安全的相对封闭的专用场地，爆炸要求作用面积大，爆炸未作用到的边缘部分存在间隙要切割后才能使用，造成成本上升。堆焊方法由于采用大电流进行，焊接容易弓丨起管板变形，为避免变形就要增加板厚度，且堆焊后还要进行机械加工，因此成本上升并且工时周期长。电镀的复合管板材料技术水平难度大，周期长，成本高。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题，提供一种易于实施，连接强度高，成本较低的空冷器加工工艺。本发明的另一目的是 提供一种设计合理，结构简单，整体重量轻，运输安装方便，不易腐蚀的空冷器。为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案:本空冷器加工工艺，其特征在于，本工艺包括下述步骤:A、制备钢铝复合板:①、加工通槽:在钢基板上加工若干通槽，且各通槽均匀分布；②、表面处理:将通槽内壁进行表面处理，使其粗糙度不超过Sa2.5级，然后在通槽内壁做介面过渡处理；③、铝浇铸:在模具中将熔融的铝水浇铸在上述钢基板上使钢基板与铝复合，获得具有用于安装铝翅片管的条形孔的钢铝复合板；④、后处理:将钢铝复合板的表面进行防腐处理；B、制备铝翅片管:①、铝基管处理:将呈扁型的铝基管进行表面清洗，去除铝基管表面的油污，确保铝基管表面的清洁，然后将铝基管进行表面干燥处理，并在表面干燥的铝基管上涂刷熔焊剂；②、铺设铝翅片:将制备好的铝翅片铺设在铝基管的上下外表面，然后用夹具将铝翅片和铝基管压紧；③、焊接:将铝翅片和铝基管的接触部进行焊接，从而获得铝翅片管；C、焊接铝翅片管和钢铝复合板:①、定位:将铝翅片管的铝基管端部进行清洗，然后将铝基管端部插入钢铝复合管板的条形孔中进行定位，再将铝基管穿出条形孔部分切除；②、清理:用压缩空气吹干净铝翅片管的管孔、以及钢铝复合管板，确保铝翅片管的铝基管端部和钢铝复合管板的条形孔之间清洁、无油污；③、焊接:将铝翅片管的铝基管端部和钢铝复合管板的条形孔焊接成一体；④、后处理:焊接完成后做渗透检查，渗透检验合格后进行压力检验，压力检验合格即完成铝翅片管和钢铝复合板的连接安装。在上述的空冷器加工工艺中，加工通槽时，所述的通槽内加工出至少一个台阶，所述的台阶上开有若干贯穿台阶的预留孔，每个预留孔的外端分别设有倒角孔；表面处理时，将上述预留孔和倒角孔内壁进行上述表面处理；铝浇铸时，在通槽内形成铝浇铸体且该铝浇铸体具有与台阶配合的凸台，在预留孔内形成连接体，在倒角孔内形成头部，所述的铝浇铸体、连接体和头部连为一体式结构。在上述的空冷器加工工艺中，所述的介面过渡处理包括在通槽内壁和预留孔内壁设置熔点介于钢和铝之间的金属颗粒材料。在上述的空冷器加工工艺中，所述的焊接过程中实施分区焊接，且在焊接过程中放置隔离板，防止对流空气在实施焊接区域经过；压力检验时的试压时间为100-150分钟。一种空冷器，其特征在于，本空冷器包括若干相互平行设置的铝翅片管和两块钢铝复合板，所述的钢铝复合板设置在铝翅片管的两端，所述的铝翅片管包括呈扁型的铝基管，在铝基管的上下外表面分别焊接有铝翅片；所述的钢铝复合板包括钢基板，在钢基板上设有若干均匀分布的通槽，所述的通槽内设有由铝材浇铸而成的铝浇铸体，所述的铝浇铸体上设置若干相互平行设置的用于安装铝翅片管的条形孔；所述的铝基管端部插入所述的条形孔中且两者形状相匹配，所述的铝基管通过焊接方式固定在条形孔中。在上述的空冷器中，所述的通槽内壁设有至少一个台阶，所述的铝浇铸体上设有与台阶一一对应设置的凸台，所述的台阶和凸台相互吻合；所述的台阶上开有若干贯穿台阶的预留孔，所述的预留孔内设有铝材浇铸而成的连接体，所述的连接体与铝浇铸体连为一体式结构。在上述的空冷器中，所述的预留孔的外端设有倒角孔，所述的倒角孔内设有与倒角孔相匹配的头部，所述的头部与连接体连为一体式结构。在上述的空冷器中，本空冷器为直接空冷器，所述的通槽左右排列成一列，且各铝浇铸体上的条形孔排列在同一直线上。在上述的空冷器中，本空冷器为间接空冷器，所述的通槽有两个且上下平行设置，所述的通槽呈长方形。在上述的空冷器中，在空冷器两端的钢铝复合板上架设有两个平行设置的侧梁，所述的侧梁与侧梁之间架有若干横梁，所述的横梁与横梁之间设有交叉设置的拉杆，两根横梁的一端设有浮动管箱，另一端设有固定管箱。与现有的技术相比，本空冷器及其加工工艺的优点在于:加工工艺简单，易于实施，产品品质好。铝翅片管结构简单，整体重量轻，运输安装方便，不易腐蚀，使用寿命长，散热效果好。钢铝复合管板质量轻便于运输，使安装过程方便，散热效果好，能提高整体的空冷效果。
图1是本发明提供的铝翅片管和钢铝复合板连接后的结构示意图。图2是本发明提供的空冷器铝翅片管结构示意图。图3是本发明提供的钢铝复合板结构示意图。图4是图3中A-A沿线放大的剖视图。图5是图3中B-B沿线放大的剖视图。图6是图3中C-C沿线放大的剖视图。图7是本发明提供的部分结构示意图。图中，钢铝复合板1、通槽3、钢基板4、铝翅片管5、条形孔6、钢铝复合板7、铝基管
8、铝翅片9、台阶11、预留孔12、倒角孔13、铝浇铸体14、凸台15、连接体16、头部17、侧梁18、横梁19、拉杆20、浮动管箱21、固定管箱22。
具体实施例方式实施例1:如图1-6所示，本空冷器加工工艺包括下述步骤:A、制备钢铝复合板1:①、加工通槽:在钢基板4上加工若干通槽3，且各通槽3均匀分布；②、表面处理:将通槽3内壁进行表面处理，使其粗糙度不超过Sa2.5级，然后在通槽3内壁做介面过渡处理；③、铝浇铸:在模具中将熔融的铝水浇铸在上述钢基板4上使钢基板4与铝复合，获得具有用于安装铝翅片管5的条形孔6的钢铝复合板7 ；④、后处理:将钢铝复合板7的表面进行防腐处理。B、制备铝翅片管5:①、铝基管处理:将呈扁型的铝基管8进行表面清洗，去除铝基管8表面的油污，确保铝基管8表面的清洁，然后将铝基管8进行表面干燥处理，并在表面干燥的铝基管8上涂刷熔焊剂；②、铺设铝翅片:将制备好的铝翅片9铺设在铝基管8的上下外表面，然后用夹具将铝翅片9和铝基管8压紧；③、焊接:将铝翅片9和铝基管8的接触部进行焊接，从而获得铝翅片管5。C、焊接铝翅片管5和钢铝复合板1:①、定位:将铝翅片管5的铝基管8端部进行清洗，然后将铝基管8端部插入钢铝复合管板I的条形孔6中进行定位，再将铝基管8穿出条形孔6部分切除；
②、清理:用压缩空气吹干净铝翅片管5的管孔、以及钢铝复合管板I，确保铝翅片管5的铝基管8端部和钢铝复合管板I的条形孔6之间清洁、无油污；③、焊接:将铝翅片管5的铝基管8端部和钢铝复合管板I的条形孔6焊接成一体；④、后处理:焊接完成后做渗透检查，渗透检验合格后进行压力检验，压力检验合格即完成铝翅片管5和钢铝复合板I的连接安装。本发明中，加工通槽3时，通槽3内加工出至少一个台阶11，台阶11上开有若干贯穿台阶的预留孔12，每个预留孔12的外端分别设有倒角孔13 ;表面处理时，将上述预留孔12和倒角孔13内壁进行上述表面处理；铝浇铸时，在通槽3内形成铝浇铸体14且该铝浇铸体14具有与台阶11配合的凸台15，在预留孔12内形成连接体16，在倒角孔13内形成头部17，所述的铝浇铸体14、连接体16和头部17连为一体式结构。介面过渡处理包括在通槽3内壁和预留孔12内壁设置熔点介于钢和铝之间的金属颗粒材料。焊接过程中实施分区焊接，且在焊接过程中放置隔离板，防止对流空气在实施焊接区域经过；压力检验时的试压时间为100-150分钟。空冷器包括若干相互平行设置的铝翅片管5和两块钢铝复合板1，钢铝复合板I设置在铝翅片管5的两端，铝翅片管5包括呈扁型的铝基管8，在铝基管8的上下外表面分别焊接有铝翅片9 ;钢铝复合板I包括钢基板4，在钢基板4上设有若干均匀分布的通槽3，通槽3内设有由铝材浇铸而成的铝浇铸体14，铝浇铸体14上设置若干相互平行设置的用于安装铝翅片管5的条形孔6 ;铝基管8端部插入所述的条形孔6中且两者形状相匹配，铝基管8通过焊接方式固定在条形孔6中。通槽3内壁设有至少一个台阶11，铝浇铸体14上设有与台阶11——对应设置的凸台15，台阶11和凸台15相互吻合；台阶11上开有若干贯穿台阶11的预留孔12，所述的预留孔12内设有铝材浇铸而成的连接体16，连接体16与铝浇铸体14连为一体式结构。预留孔12的外端设有倒角孔13，倒角孔13内设有与倒角孔13相匹配的头部17，头部17与连接体16连为一体式结构。本实施例中，空冷器为直接空冷器，通槽3左右排列成一列，且各铝浇铸体14上的条形孔6排列在同一直线上。实施例2:本实施例中，空冷器为间接空冷器，通槽3有两个且上下平行设置，通槽3呈长方形。如图7所示，在空冷器两端的钢铝复合板I上架设有两个平行设置的侧梁18，所述的侧梁18与侧梁18之间架有若干横梁19，所述的横梁19与横梁19之间设有交叉设置的拉杆20，两根横梁19的一端设有浮动管箱21，另一端设有固定管箱22。本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。尽管本文较多地使用了钢铝复合板1、通槽3、钢基板4、铝翅片管5、条形孔6、钢铝复合板7、铝基管8、铝翅片9、台阶11、预留孔12、倒角孔13、铝浇铸体14、凸台15、连接体16、头部17、侧梁18、横梁19、拉杆20、浮动管箱21、固定管箱22等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
权利要求
1.一种空冷器加工工艺，其特征在于，本工艺包括下述步骤: A、制备钢铝复合板(I): ①、加工通槽:在钢基板(4)上加工若干通槽(3)，且各通槽(3)均匀分布； ②、表面处理:将通槽(3)内壁进行表面处理，使其粗糙度不超过Sa2.5级，然后在通槽(3)内壁做介面过渡处理； ③、铝浇铸:在模具中将熔融的铝水浇铸在上述钢基板(4)上使钢基板(4)与铝复合，获得具有用于安装铝翅片管(5)的条形孔(6)的钢铝复合板(7)； ④、后处理:将钢铝复合板(7)的表面进行防腐处理； B、制备铝翅片管(5): ①、铝基管处理:将呈扁型的铝基管(8)进行表面清洗，去除铝基管(8)表面的油污，确保铝基管(8)表面的清洁，然后将铝基管(8)进行表面干燥处理，并在表面干燥的铝基管(8)上涂刷熔焊剂； ②、铺设铝翅片:将制备好的铝翅片(9)铺设在铝基管(8)的上下外表面，然后用夹具将铝翅片(9 )和铝基管(8 )压紧； ③、焊接:将铝翅片(9)和铝基管(8)的接触部进行焊接，从而获得铝翅片管(5)； C、焊接铝翅片管(5)和钢铝复合板(I): ①、定位:将铝翅片管(5) 的铝基管(8)端部进行清洗，然后将铝基管(8)端部插入钢铝复合管板(I)的条形孔(6)中进行定位，再将铝基管(8)穿出条形孔(6)部分切除； ②、清理:用压缩空气吹干净铝翅片管(5)的管孔、以及钢铝复合管板(1)，确保铝翅片管(5)的铝基管(8)端部和钢铝复合管板(I)的条形孔(6)之间清洁、无油污； ③、焊接:将铝翅片管(5)的铝基管(8)端部和钢铝复合管板(I)的条形孔(6)焊接成一体； ④、后处理:焊接完成后做渗透检查，渗透检验合格后进行压力检验，压力检验合格即完成铝翅片管(5 )和钢铝复合板(I)的连接安装。
2.根据权利要求1所述的空冷器加工工艺，其特征在于，加工通槽(3)时，所述的通槽(3)内加工出至少一个台阶(11)，所述的台阶(11)上开有若干贯穿台阶的预留孔(12)，每个预留孔(12)的外端分别设有倒角孔(13);表面处理时，将上述预留孔(12)和倒角孔(13)内壁进行上述表面处理；铝浇铸时，在通槽(3)内形成铝浇铸体(14)且该铝浇铸体(14)具有与台阶(11)配合的凸台(15)，在预留孔(12)内形成连接体(16)，在倒角孔(13)内形成头部(17)，所述的铝浇铸体(14)、连接体(16)和头部(17)连为一体式结构。
3.根据权利要求1或2所述的空冷器加工工艺，其特征在于，所述的介面过渡处理包括在通槽(3)内壁和预留孔(12)内壁设置熔点介于钢和铝之间的金属颗粒材料。
4.根据权利要求1或2所述的空冷器加工工艺，其特征在于，所述的焊接过程中实施分区焊接，且在焊接过程中放置隔离板，防止对流空气在实施焊接区域经过；压力检验时的试压时间为100-150分钟。
5.一种空冷器，其特征在于，本空冷器包括若干相互平行设置的铝翅片管(5)和两块钢铝复合板(1)，所述的钢铝复合板(I)设置在铝翅片管(5)的两端，所述的铝翅片管(5)包括呈扁型的铝基管(8)，在铝基管(8)的上下外表面分别焊接有铝翅片(9);所述的钢铝复合板(I)包括钢基板(4)，在钢基板(4)上设有若干均匀分布的通槽(3)，所述的通槽(3)内设有由铝材浇铸而成的铝浇铸体(14)，所述的铝浇铸体(14)上设置若干相互平行设置的用于安装铝翅片管(5)的条形孔(6);所述的铝基管(8)端部插入所述的条形孔(6)中且两者形状相匹配，所述的铝基管(8)通过焊接方式固定在条形孔(6)中。
6.根据权利要求5所述的空冷器，其特征在于，所述的通槽(3)内壁设有至少一个台阶(11)，所述的铝浇铸体(14)上设有与台阶(11)一一对应设置的凸台(15)，所述的台阶(11)和凸台(15)相互吻合；所述的台阶(11)上开有若干贯穿台阶(11)的预留孔(12)，所述的预留孔(12)内设有铝材浇铸而成的连接体(16)，所述的连接体(16)与铝浇铸体(14)连为一体式结构。
7.根据权利要求6所述的空冷器，其特征在于，所述的预留孔(12)的外端设有倒角孔(13)，所述的倒角孔(13)内设有与倒角孔(13)相匹配的头部(17)，所述的头部(17)与连接体(16)连为一体式结构。
8.根据权利要求5或6或7所述的空冷器，其特征在于，本空冷器为直接空冷器，所述的通槽(3)左右排列成一列，且各铝浇铸体(14)上的条形孔(6)排列在同一直线上。
9.根据权利要求5或6或7所述的空冷器钢铝复合管板，其特征在于，本空冷器为间接空冷器，所述的通槽(3)有两 个且上下平行设置，所述的通槽(3)呈长方形。
10.根据权利要求9所述的空冷器，其特征在于，本空冷器为间接空冷器，在空冷器两端的钢铝复合板(I)上架设有两个平行设置的侧梁(18)，所述的侧梁(18)与侧梁(18)之间架有若干横梁(19)，所述的横梁(19)与横梁(19)之间设有交叉设置的拉杆(20)，两根横梁(19)的一端设有浮动管箱(21)，另一端设有固定管箱(22)。
全文摘要
本发明属于散热装置技术领域，尤其是涉及一种空冷器及其加工工艺。它解决了现有技术设计不够合理等技术问题。本工艺包括下述步骤A、制备钢铝复合板；B、制备铝翅片管；C、焊接铝翅片管和钢铝复合板。与现有的技术相比，本空冷器及其加工工艺的优点在于加工工艺简单，易于实施，产品品质好。铝翅片管结构简单，整体重量轻，运输安装方便，不易腐蚀，使用寿命长，散热效果好。钢铝复合管板质量轻便于运输，使安装过程方便，散热效果好，能提高整体的空冷效果。
文档编号B23P15/26GK103111818SQ201310040800
公开日2013年5月22日 申请日期2013年2月3日 优先权日2013年2月3日
发明者张文军 申请人:张文军