淺析板翅式換熱器迎風(fēng)面釬焊縫補焊技術(shù)

姜紅霞

摘要：針對板翅式換熱器迎風(fēng)面釬焊縫一次補焊成功率低的問題，系統(tǒng)深入的分析問題產(chǎn)生的原因，并找出主要原因，針對主要原因采取了對應(yīng)的措施，通過多次試焊確定了最終的工藝參數(shù)，經(jīng)實踐證明，一次補焊成功率明顯提高，外觀質(zhì)量大大改善。

關(guān)鍵詞：板翅式;換熱器;芯體;氣側(cè)翅片;補焊;氬弧焊

0? 引言

板翅式換熱器是一種高換熱效率、高可靠性、結(jié)構(gòu)緊湊、同時成本較低的熱交換器，廣泛應(yīng)用于工程機械、壓縮機、液壓冷卻系統(tǒng)等領(lǐng)域，為了更好的滿足客戶要求，降低成本、提升外觀質(zhì)量，特對“提高板翅式換熱器迎風(fēng)面釬焊縫補焊一次成功率”進行工藝攻關(guān)。

1? 情況簡介

板翅式換熱器芯體單元體結(jié)構(gòu)如圖1所示;由氣側(cè)翅片、隔板、封條組成，其中氣側(cè)翅片一般由厚度為0.15～0.3mm的鋁箔沖制而成，隔板一般為0.6～1.2mm帶焊料鋁板，封條為鋁型材，經(jīng)裝配形成芯體單元，最后進入真空釬焊爐進行真空釬焊。

由于真空釬焊控制參數(shù)較多，工藝復(fù)雜，同時還要受到環(huán)境濕度條件的影響，因此釬焊后的芯體迎風(fēng)面會出現(xiàn)漏點，需要采取手工鎢極氬弧焊的方式對其進行補焊，以滿足產(chǎn)品性能的要求。隔板厚度只有0.6～1.2mm，氣側(cè)翅片厚度在0.3mm以下，補焊要達到滿足產(chǎn)品的氣密性能和耐壓性能的要求，同時要最大限度的保證不燒蝕氣側(cè)翅片，保證產(chǎn)品外觀，焊接難度極大。鋁的熔化溫度在660℃左右，而氬弧焊的中心溫度在3000℃左右，因此在補焊時熱量迅速傳導(dǎo)到氣側(cè)翅片，會出現(xiàn)燒蝕翅片的情況，尤其是厚度在0.2mm以下翅片就更易出現(xiàn)種情況;在實際生產(chǎn)中，翅片厚度在0.2mm以下的板翅式換熱器，由于補焊時要時刻注意避免燒蝕翅片，因此會出現(xiàn)一次補焊的深度不夠，還需要進行二次補焊情況。按照行業(yè)標準，對于板翅式換熱器二次補焊有嚴格規(guī)定，補焊的長度和處數(shù)超出規(guī)定的數(shù)量后就不能使用。因此，提高0.2mm以下翅片的板翅式換熱器產(chǎn)品的一次補焊率對于降低產(chǎn)品的成本有極大的益處。

2? 原因分析并確定主要原因

2.1 采購焊條、氬氣不合格

查閱2019年7月～8月氬弧焊所用的焊條和氬氣的進貨檢驗記錄和進行了現(xiàn)場檢查。查到焊條共進貨4次，均是從合格供方進貨，進貨檢驗均合格，同時查看到庫房現(xiàn)場每包焊條防潮包裝完整，并存放在庫房內(nèi)專用貨柜，焊條貯存滿足要求。查到氬氣共進貨2次，均是從合格供方供貨，庫房留有每次進貨的氬氣純度報告，報告顯示滿足工藝要求;向焊接工人員詢問了近2個月使用氬氣的情況，焊接工人未發(fā)現(xiàn)異常情況。

分析結(jié)果：非主要原因。

2.2 焊機電流限制器沒有起作用

首先對生產(chǎn)現(xiàn)場的8臺焊機進行了逐一檢查，所有焊機的電流限制器處于良好狀態(tài);然后查看了5月以來所有焊接的日常保養(yǎng)記錄和每月的設(shè)備檢查記錄，均未發(fā)現(xiàn)焊接電流限制器有問題的記錄。

分析結(jié)果：非主要原因。

2.3 生產(chǎn)場地通風(fēng)設(shè)備損壞

對生產(chǎn)現(xiàn)場屋頂?shù)呐棚L(fēng)扇進行了現(xiàn)場使用，均能正常使用，同時詢問有關(guān)人員排風(fēng)扇9月以來的使用情況，未發(fā)現(xiàn)不工作的情況。

分析結(jié)果：非主要原因。

2.4 對過程監(jiān)測沒有檢查

對氬弧焊接工序現(xiàn)場的“過程監(jiān)控記錄表”進行了查看，并查閱了7月、8月的記錄，記錄均按照要求對焊接電流等工藝參數(shù)進行了監(jiān)測，并經(jīng)檢驗員確認;同時還看到了每月由質(zhì)量和技術(shù)部門進行的“工藝紀律檢查”的記錄，沒有發(fā)現(xiàn)焊接工序違反工藝紀律的情況。

分析結(jié)果：非主要原因。

2.5 焊接時改變焊接角度，焊接電流，焊接熱量集中

經(jīng)討論編制了“改變焊接角度試驗方法”，并進行了3次試驗，試驗表明采用改變焊接角度，焊接電流，可以提升一次補焊成功率，但會燒蝕0.2mm的氣側(cè)翅片，嚴重影響產(chǎn)品外觀質(zhì)量。

分析結(jié)果：主要原因。

3? 針對主要原因制定對策

3.1 制定初步方案

通過上述分析，已確定“焊接角度，焊接電流，焊接熱量集中”是造成一次補焊成功率低的主要原因，因此，一致認為采取的措施就要圍繞“改變焊接角度、調(diào)整補焊電流，迅速散熱”來進行，經(jīng)討論認為可以利用不銹鋼板耐高溫、可以反復(fù)利用等優(yōu)點，采取“不銹鋼板散熱控溫法”來解決問題，即補焊時將1mm的不銹鋼板放置在補焊處兩側(cè)，只留出需要補焊的漏點進行補焊。

3.2 確定具體工藝參數(shù)

經(jīng)討論，針對“不銹鋼板散熱控溫法”中的兩個關(guān)鍵點“工裝”、“焊接參數(shù)”制定具體工藝參數(shù)，詳見表1。

4? 實施對策

4.1 制作工裝

制作不銹鋼板兩塊，厚1.0mm，長150mm，寬60mm。

4.2 試焊

按照3種電流各補焊5處釬焊縫，隨后進行焊后產(chǎn)品焊縫的外觀檢驗及氣密性能試驗，補焊后實物照片見圖2;焊接參數(shù)及試驗情況見表2。

根據(jù)以上試焊情況，確定了焊接參數(shù)：①焊接電流為：80～90A;②焊接速度：0.2～0.3m/min;③焊絲：？準2mm鋁硅焊絲;④氬氣流量：10 l/min。

4.3 確定焊接工藝

根據(jù)試焊的情況，編制了《板翅式換熱器迎風(fēng)面釬焊縫手工氬弧焊工藝作業(yè)指導(dǎo)書》，固化工藝參數(shù)。

5? 改善效果

5.1 改善效果

按照《板翅式換熱器迎風(fēng)面釬焊縫手工氬弧焊工藝作業(yè)指導(dǎo)書》對2018年10～11月生產(chǎn)的板翅式換熱器釬焊縫進行了補焊實驗，并與未采取措施前的補焊情況進行對比，產(chǎn)品補焊一次成功率由原來的75.5%提升至97%，且產(chǎn)品外觀質(zhì)量有極大的提高，如圖3所示。

5.2 建議

通過此次攻關(guān)，板翅式換熱器迎風(fēng)面釬焊縫補焊一次成功率得到了很大提高。建議對氬弧焊補焊和真空釬焊進行更深入的學(xué)習(xí)和實踐，一方面提高真空釬焊的焊接成功率，減少漏點數(shù)量，同時繼續(xù)深入研究改進補焊工藝，特別對于芯體端頭及內(nèi)漏的補焊進行改進提高，全面提高補焊的效率，改善產(chǎn)品的外觀質(zhì)量，更好的滿足客戶的要求。

參考文獻：

[1]陳召松，高飛，涂勇，等.板翅式鋁合金散熱器真空釬焊技術(shù)的發(fā)展[J].輕合金加工技術(shù)，2011（4）：11-14，42.

[2]李偉，王英建.影響鋁合金真空釬焊質(zhì)量的關(guān)鍵因素[J].真空科學(xué)與技術(shù)學(xué)報，2010（1）：50-53.

[3]蔣金龍.汽車鋁熱交換器的真空釬焊[J].焊接技術(shù)，1999（2）：10-13.