[发明专利]管翅式不锈钢热交换器的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种工艺方法，尤其是一种管翅式不锈钢热交换器的制造方法。

背景技术

目前，紫铜是热交换器应用最为广泛的材料。然而，铜质热交换器在使用过程中可能受到各种水质的侵蚀，长久使用过程中将造成热交换器管路严重腐蚀，造成热水器使用过程中的安全隐患。而且，随着铜资源的不断开发利用，铜资源与规模化工业大生产和维护成本的矛盾日益加剧。因此，采用铜材作为热交换器主要材料的成本高、防腐性能偏差等弊端日益突出。

选择合适的不锈钢材料，较于铜材具有更为优越的耐腐蚀、耐高温、耐高压性能，而且具备较高的强度，保证热交换器良好的整体外观。同时，不锈钢材料价格相对低廉，采用不锈钢材料替代铜材制造热交换器具备良好的经济效益和发展潜力。

然而，不锈钢材料表面成分复杂的氧化膜，直接影响钎料的流动与填充，直接导致不锈钢热交换器的钎焊工艺难度高，产品合格率低，为此，一般需要通过特殊的酸洗工艺去除不锈钢材料表面的氧化膜，才能达到钎焊条件，但含有各种重金属离子和表面活性剂的酸洗废液较难处理，极易产生环境污染问题。工艺难度大、工艺成本高、环境污染等问题导致不锈钢热交换器制造成本居高不下，阻碍着不锈钢热交换器应用与推广。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是要提供一种管翅式不锈钢热交换器的制造方法，它无需经过酸洗工艺即能解决不锈钢氧化膜影响钎焊质量的问题，有效降低不锈钢钎焊的工艺难度和工艺成本，同时减小环境污染。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：它包括以下A、B、C、D、E五个步骤：

步骤A，不锈钢零部件的制造工序：

制备热交换器的不锈钢壳板，壳板用于围成具有烟气通道的壳体；

制备热交换器的不锈钢直管；

冲压热交换器的不锈钢翅片；

冲压热交换器的不锈钢外围封板，外围封板设有凹槽；

步骤B，焊前预处理工序：

将上述全部零部件放在超声波清洗设备上进行清洗除油，然后通过烘干脱脂炉进行低温烘干；

步骤C，总装工序：

将各直管、翅片置于壳板围成的烟气通道内，且翅片依次叠置穿在直管上，直管的左右管口伸出壳板；

将外围封板置于壳板左右两侧并封闭直管的管口，各直管通过外围封板的凹槽连通；

将箔状镍基钎料黏贴在外围封板和壳板之间，并使外围封板与壳板之间紧贴；

将膏状镍基钎料均匀注射在翅片与直管的接触位置上方；

步骤D，炉中钎焊工序：

将总装并涂装好钎料的管翅式不锈钢热交换器置于还原性气体保护气氛钎焊炉中进行钎焊；

步骤E，产品检验工序。

进一步地，所述步骤B中，清洗温度20～100℃，清洗时间3～10min；烘干温度60～120℃，时间5～10min。

进一步地，由于镍基钎料所需采用的钎缝间隙要求较高，为确保翅片与壳板之间的钎缝间隙、以及外围封板与壳板之间的钎缝间隙满足钎焊要求，钎焊前需对上述钎缝间隙进行定位。因此，步骤C与步骤D之间，还包括采用激光焊、电阻点焊、氩弧点焊或夹具使翅片与壳板之间贴紧以及使外围封板与壳板之间贴紧的预连接工序。

进一步地，所述步骤D中，在进炉钎焊前，将钎焊炉升温至1100～1150℃，总装并涂装好钎料的管翅式不锈钢热交换器在钎焊温度区间保温30～60min。

进一步地，所述步骤D中的还原性气体为氨分解气或氢气。

进一步地，所述步骤D中，管翅式不锈钢热交换器出炉前采用温度5～50℃的冷却水进行降温冷却。

进一步地，所述翅片紧贴壳板的内壁，翅片与壳板之间的间隙均匀注射有膏状镍基钎料，以使翅片与壳板内壁之间进行钎焊连接，防止烟气从翅片与壳板内壁之间的间隙泄漏，从而有助于提高烟气热量的利用率。

进一步地，所述壳板由一片不锈钢板通过冲压、折弯、铆接或焊接成型；或者，壳板由四片不锈钢板通过冲压、铆接或焊接拼接成型。

进一步地，所述各直管连通成串联水道或并联水道，外围封板设有作为进水口或出水口的开口。

本发明同背景技术相比所产生的有益效果：由于本发明在钎焊炉中采用还原性气体作为保护气氛，通过钎焊过程中的还原性气体将不锈钢的复杂氧化膜进行清理，从而实现无需经过酸洗工艺即能解决不锈钢氧化膜影响钎焊质量的问题，有效降低了不锈钢钎焊的工艺难度和工艺成本，同时减小了环境污染。

附图说明：

图1是制造工艺方法的流程工艺线路图；