冷挤压管在暖风器运用工艺开发的制作方法

文档序号:3003080阅读:395来源:国知局

专利名称::冷挤压管在暖风器运用工艺开发的制作方法冷挤压管在暖风器运用工艺开发
技术领域
:本发明涉及冷剂压管在暖风器芯体的工艺开发和应用。
背景技术
:众所周知,铝钎焊散热器、暖风器制造技术,从国外引进也只有10年左右的技术史。对于我国来说是一门新型且偏门的技术。目前国内铝钎焊散热器、暖风器所有的制造企业均按国外传统的散热管与散热带组合的工艺运作。因散热带与散热管组合钎焊,必须二者有一附有钎焊涂层,即刻4343。传统工艺为散热管涂有涂层4343/3003/7072,而散热带为3003(无涂层),而散热管的制造设备及制管模具商均为国外如德国的肖拉、美国的麦克尔克、意大利的TAT等公司,在国内尚未有一家高频焊管的设备、模具制造商。设备及模具的昂贵及的制造周期大大地限制了我国该行业的发展。我们是国内首批参与国外制管机的谈判、引进、调试的人员,从整个过程及近十年散热器实际制造,实际运作的过程中,分析判断完全可以改变传统工艺,它将大大地有助于我国散热器行业的发展,同时也能摆脱国外制管机制造商对我国行业发展的制约。2003年间在上海汽车配件厂时,我与其它几位工程师研制成功无复合层冷拔管用于铝钎焊散热器的钎焊工艺,并于2003年5月16日上报国家知识产权局。于2007年3月27日获证,专利号为03116998.8。因当时无复合层冷拔管用铝钎焊暖风器的钎焊工艺未试制成功,则当时未申报。通过这几年实际的运用,将冷拔管在暖风器的钎焊工艺研制成功,故将实际积累、归纳、总结,完善了无复合层冷拔管用于钎焊散热器、暖风器的钎焊工艺,故萌生申请专利的想法,同时也将它们的可使用性推广于行业、服务于社会。(一)主要工作原理1)散热管和散热带的材料的改变用无复合层冷拔管替代高频焊管的暖风器散热管,散热管的材料为3003,同时将散热带采用4343/3003/4343的双复合层的铝材。2)钎焊工艺的改变由于材料的改变,则钎焊的温度需要进行调整。在钎焊前,须去除过多的焊剂,并在不同的区域设置不同的传统的工艺温度,从而能达到饱满钎焊的工艺要求。(二)该工艺尚需完善部分全铝暖风器的产品须经过二次钎焊后,会影响产品的美观。
发明内容(一)无涂复层散热管在钎焊暖风器上的实际运用,我们用金相腐蚀试验,及材料化学元素分析阐述其原理a)化学成份对比高频焊管(4343/3003/7072)<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>轧制管(3003)从以上两表可以看出1)高频焊管中的基材3003中Si含量为0.6,比轧制管中的0.15高出很多.而Si含量高,会使材料的流动性好,凝固收縮小,增加强度,这就满足了高频焊对材料的要求。而轧制管是轧制成型的,对Si含量的要求不高,所以含量为0.15至于硬度不足部分,可以依靠冷轧成型中的加工硬化来弥补。在轧制管的制作过程中,备经过7个道次的冷轧、力0~工、硬化达到提高硬度的目的。2)涂层7072为Zn系合金,Zn含量1.14。属于超硬铝合金。由于7072电极电位极低,所以在这里它用作涂层材料,利用牺牲阳极作用达到防腐蚀目的。高频管厚度为0.28-0.32mm,涂层10%为0.028-0.032mm,这即是牺牲层的厚度。轧制管的厚度为0.32-0.38,轧制管的厚度通常会比高频管的厚度多0.03rran,这个厚度值用来弥补牺牲层的厚度,在换热器的寿命周期内被腐蚀掉。3)涂层4343为Si系合金,Si含量为6.8--8.2,而Si含量高,会使材料的流动性好,凝固收縮小,有利于焊接。而3003属A1-Mn系合金,Mn的含量为1.0--1.5。Mn的主要作用是提高抗蚀性能和塑性,所以它自身具有良好的焊接性能。0.032rnrn的4343涂层转移为散热带的上0.01mm的4343,(散热带厚度为0.lmm,10%4343涂层为0.01),相应改少,并相应的改变钎焊工艺,从而满足需要。b)腐蚀试验结果对比试验设备盐雾腐蚀试验台试验介质氯化纳溶液氯化纳溶于蒸馏水浓度50g/L士5g/L,加无水氯化铜0.205g/L±0.015g,/L,加适量冰乙酸调整PH值。试验条件温度50±2°C恒定压力2士0.25bar,总的循环次数240次。盐雾中持续30min,PH值3±0.2,湿度中持续90min.PH值7湿度中持续90min.PH值7一试验结果将带涂复层的高频焊管和不带涂复层的轧制管放进盐雾箱内,进行试验,结果表明不带涂复层的轧制管和抗蚀能力与带涂复层的相当。具体见图片(图1、图2、图3、图4)(二)无涂复层散热管在钎焊过程的工艺_由于散热管是不带涂复层和散热带带涂复层,基于以上分析的化学成分不同,故用钎焊温度来弥补材料的不同钎焊层问题。高频焊管4343/3003/7072与散热管(3003)组合以下称A工艺;冷拔管(3003)与散热管(4343/3003/4343)组合以下称B工艺;工艺名称钎层随附物钎层4343厚度A工艺散热管§=0.320.032匪B工艺散热带§=0.090.009,5(钎层4343厚度为涂覆体厚度的10%)A、B工艺采用的主片均为4343/3003,§二l.5,涂层为'0.15咖,用A工艺主片与管的钎剂涂层为0.032mm,加上主片涂层0.15mm的涂层,二者合一,则焊缝堆积钎层多。用B工艺主片与管的焊接,因管不附涂层,只得依靠主片上的0.15的涂层进行堆积,故涂层上的来料较A少。由A改为B工艺,则需能过焊钎原理,用相应的工艺进行弥补。材料名称厚度合金成份溶化温度3003母材带AL-Mn643°4343钎焊12%AL-Si577°Fluxless助钎K1-13ALF4-L565°-572°7072防腐层10%AL-Zn630°故炉温的设置为:工艺名称炉区1炉区2炉区3炉区4炉区5A590°C600°C605°C609-612°C609-615°CB568-577°C577-600。C600-610°C605-612°C610-6215°C速度V二800-900腿/min炉区长度二2m每炉区t二2.5min.B工艺与A工艺的改变在一、二区。因B工艺主片与散热管的钎接,钎料只有主片上O.15腿的来源,贝lj:第一区2.5min时温度设定在568°-577°,此时钎焊层没有熔化,而Fluxless助钎剂充分溶化铺开、伸展。而进入第二区时,在助钎剂彻底铺开时(557-60(TC)4343钎剂完全溶化,延着助焊剂所铺开的地方通过毛细现象往主片与管及带的各空间填充,后三区A与B工艺无大区别,均进行焊接阶段,B工艺就是用钎焊温度的改变从而同样达到钎焊饱满的现象。(三)解决散热带的过烧问题因暖风器比散热器小,且要求散热带与主片紧贴,而在钎焊过程中,主片与散热带的厚度不同,易吸热及传热,同时在喷Fluxless时容易在主片端形成堆积,而堆积的是AL-Si,Si的溶点低,钎焊后造成过烧,故在工艺中规定,在喷Fluxless后烘干后,必须清除堆积杨,方能进入钎焊阶段。(四)全铝暖风的二次钎焊.全铝暖风钎焊因水室安装后,主片与水室间形成了相对的空间,钎焊温度不能准确的传递到水室内的主片与管的焊接处,并且,二者焊接,钎料的来源补充只靠主片上0.15的供给,温度受到间接的传递,务必造成管的接头泄漏。鉴于该现象,采用水室与芯体二次钎焊,让芯体焊接时,主片与管完全暴露,待芯体钎焊完毕后再压装水室。(五)该工艺运用的实际经济性(l))设备及模具的投入表管带组合,频管的规格很少,开发某一个产品的散热管的制管机及制管的模具均依赖于进口,制管机近1000万元,而一种规格的模具需200万元,而如此昂贵的投入,在一定程度上局限了散热管规格的开发,而冷拔管的制管机只需投入20万元,开发散热管的规格模具只需3000元,则大大减少了投入的资金和时间,能更大范围的增加散热管各种规格。<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>(2)材料实际运用的对比表在散热器及暖风器'散热带和散热管用同样的平均比例为1:1.21,故每产品的节约成本为23-30元左右。<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>(3)新品开发周期的'对叱表<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>(4)自主开发的灵活性在开发新产品时,因不同规格的散热管需要不同的模具,在设计、试验性能上选择很少,需按市场现有规格选择。当性能要求未能达标时,无可选择。而用冷拔管时,因管型的规格多于高频管的十几倍,则在需改变性能和尺寸的同时,给自主开发带来了灵活性。(5)利用资源开发的广阔性因为开发散热管方便,则在开发产品时,为满足顾客对产品的尺寸及性能要求,按本企业现有的制带刀具的资源进行开发,大大增加了产品开发的广阔性。(6)质量反馈自本公司采用该工艺5年来,尚未发生一个产品添加正规防冻液而造成散热管腐蚀引起的泄漏产品,故能充分说明采用该工艺完全能达到要求。(7)公司的直接经济效益采用该工艺后,以每月生产4万台,用散热管4T核算;设备及模具投入节省1179.7万元。材料消耗节省93.12万元。(8)品种的广度-目前本公司散热管的品种为52种,产品品种为480款,满足了市场不同层次、不同规格、性能的需要,最大限度的拓宽销售。下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。图1带涂层高频焊管腐蚀图片图2不带涂层的轧制管腐蚀图片图3带涂层高频焊管腐蚀图片图4不带涂层的轧制管腐蚀图片图5为散热管的外型图具体实施方式(1)散热管加工(3003)、零件清洗;(2)主片涂上钎剂FLUX粉;(3)芯体装配散热管与散热带、主片、侧板通过芯体装配机组装在一起;(4)芯体喷FLUX粉,并予以烘干,去处主片处的堆积物进行钎焊;(5)芯体钎焊,使主片与散热管结合部位暴露在炉膛内,完全钎焊。钎焊温度调整为:<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>(6)检査管子与主片的结合状态;(7)在专用的工装上压装水室;(8)二次钎焊,将水室与主片钎焊在一起;(9)装配连接管,并在夹具上手工焊接或按装。(10)进行检漏测试。权利要求1本发明设计是一种暖风器散热管材料应用,解决了高频焊管的规格少、设备投入大、新产品开发周期长、不能满足顾客对产品的特殊要求、产品价格昂贵等问题,使产品的开发灵活性和速度大大增加,同时能满足不同的顾客需求对产品性能的要求,产生较大的直接经济价值。通过试验证明了产品的可靠性和强度。2.根据权利要求l所述的散热管材料的改变,在暖风器的制作工艺过程必须引起改变,钎焊温度和整个加工工艺都随之进行了改变,以确保产品的质量和加工过程的顺利进行。全文摘要本发明设计是涉及到铝钎焊散热器、暖风器制造技术,众所周知,铝钎焊的技术从国外引进也只有10年左右的技术史。对于我国来说是一门新型且偏门的技术。目前国内铝钎焊散热器、暖风器所有的制造企业均按国外传统的散热管与散热带组合的工艺运作。因散热带与散热管组合钎焊,必须二者有一附有钎焊涂层,即刻4343。传统工艺为散热管涂有涂层4343/3003/7072,而散热带为3003(无涂层),而散热管的制造设备及制管模具商均为国外如德国的肖拉、美国的麦克尔克、意大利的TAT等公司,在国内尚未有一家高频焊管的设备、模具制造商。设备及模具的昂贵及制造周期大大地限制了我国该行业的发展。为此将暖风器的散热管的材料改变,用3003的材料替代,这样就解决了高频焊管的规格少、设备投入大、新产品开发周期长、不能满足顾客对产品的特殊要求、产品价格昂贵等问题,使产品的开发灵活性和速度大大增加,同时能满足不同的顾客需求对产品性能的要求,产生较大的直接经济价值。文档编号B23K1/008GK101596631SQ200810038640公开日2009年12月9日申请日期2008年6月6日优先权日2008年6月6日发明者周玉珍,方黔秋,黄一鹗申请人:上海德朗汽车零部件制造有限公司
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