[发明专利]铝制板翅式换热器真空钎焊芯体局部泄漏的氩弧修复方法

说明书

技术领域

本发明属于铝合金焊接技术领域，尤其涉及一种真空钎焊的铝制板翅式换热器芯体局部泄漏的焊接修复方法。

背景技术

铝制板翅式换热器是一种以铝合金波形翅片为传热元件的新型高效能换热器，是目前国内外最先进的换热器，具有热阻小、换热效率高、结构紧凑、体积小、重量轻、适应性强、坚固耐用、经济性好、并可设计成多达十多股流体同时换热等特点，早期专用于航空、潜艇等军事领域，现已广泛应用于石油化工、航空航天、电子、原子能和工程机械等领域。

铝制板翅式换热器由换热器芯体和封头通过钨极氩弧焊组焊而成，其核心部分为芯体。换热器芯体的基本结构是由翅片、导流片、隔板、侧板和封条五种元件组成的单元体叠积结构，翅片、导流片、侧板和封条材料通常为3003铝合金，隔板通常为434铝合金包覆板，434铝合金包覆板的中间芯板为3003铝合金，上下表面层为厚度0.09～0.11mm的含硅量为9.0～10.5%的4004合金包覆层，即钎料层。换热器芯体早期主要采用盐浴钎焊制造。由于盐浴钎焊存在能耗高、环境污染严重、残留盐腐蚀等问题，现已被无熔剂的真空钎焊所取代。

铝制板翅式换热器生产工艺复杂，技术要求高，通常的主要生产工序为：（1）零件加工→（2）检验→（3）焊前清洗→（4）检验→（5）芯体组装→（6）检验→（7）入真空钎焊炉钎焊→（8）出真空钎焊炉冷却到室温后外形尺寸检验→（9）焊接上试压封头进行气密性试验→（10）割下试压封头→（11）清洗→（12）与封头组焊→（13）外形尺寸检验、气密性和强度试验→（14）清洗烘干→（15）氮封出厂。由于产品的设计要求不同，一些换热器也可以省去（9）～（11）工序。钎焊后芯体各通道应能够承压，芯体各处不能泄漏，但由于铝制板翅式换热器结构和生产工艺复杂，技术要求高，芯体钎焊前又都是手工装配，所以真空钎焊后芯体出现泄漏不可能完全避免，这是国内外铝制板翅式换热器生产企业所面临的一个共同的实际问题。

芯体泄漏分外漏和内漏两种。外漏是指通道内的介质通过封条和侧板间的间隙向外渗漏；内漏是指相邻两不同的通道间串通，互相渗漏。换热器芯部是不允许有任何泄漏的，若出现大面积的泄漏，只能报废；而对于只有局部泄漏的芯体，出于对成本和节能的考虑，在保证产品性能的前提下，应尽可能予以修复。

对钎焊后芯体出现的局部泄漏，目前国内外采用的修复手段有两种：1、堵换热通道；2、高分子材料堵漏。由于堵换热通道会影响到整个换热器的换热效率，所以设计对此有非常严格的限制，紧凑型、精密型的换热器芯体，如军用换热器，是不允许堵换热通道的，堵换热通道法只适用于极少数的换热器芯体，且只有在设计许可的条件下才能采用。高分子材料，如使用广泛的DW型聚氨酯粘接剂，具有较高的机械强度和较好的低温性能，可以用来进行芯体局部泄漏的修复，但由于对修复处表面预处理要求很高，实际产品修复要达到较为理想的效果较难，且不适用于工作温度较高、工作压力较大的换热器，所以其应用非常有限。所以，如何对换热器芯体局部泄漏进行有效修复，是目前国内外铝制板翅式换热器生产企业关注的一个热点，也是亟待解决的一个共性技术难题。换热器芯体因局部泄漏无法进行有效修复而报废，不但会带来很大的直接经济损失，也会严重影响到生产进程。

发明内容

本发明的目的在于针对真空钎焊铝制板翅式换热器芯体局部泄漏修复存在的技术难题，克服现有技术的不足，提供一种真空钎焊铝制板翅式换热器芯体局部泄漏的氩弧焊修复方法。

本发明的目的是这样实现的：一种真空钎焊铝制板翅式换热器芯体局部泄漏的氩弧焊修复方法，包括以下步骤：

（1）用丝径≤0.15mm的铜丝刷或者不锈钢丝刷、刮刀、丙酮仔细清理换热器芯体局部泄漏部位及邻近10mm区域，直至露出金属本色，局部泄漏部位及邻近区域无水、油及其它污物。

（2）调整芯体位置，保证修复面与水平面基本平行，即焊接修复为水平焊接。

（3）在芯体局部泄漏部位及邻近10mm区域清理后的30分钟内采用手工交流钨极氩弧焊对泄漏进行修复。

（4）在距泄漏处左端3～5mm处引弧，电弧稳定后匀速右移，当封条厚度≤3mm时不填充焊丝，焊接主要规范参数为：钨极为Φ2.0mm的铈钨棒，喷嘴直径8mm，钨极伸出长度5～7mm，焊接电流60～70A，氩气流量8～9L/min；当封条厚度封条＞3mm时填充Φ1.6mm的SAl4043焊丝，焊接主要规范参数为：钨极为Φ2.0～2.5mm的铈钨棒，喷嘴直径9～10mm，钨极伸出长度6～8mm，焊接电流90～110A，氩气流量10～12L/min。