淺析板翅式換熱器迎風面釬焊縫補焊技術

姜紅霞

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

關鍵詞：板翅式;換熱器;芯體;氣側翅片;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、結構緊湊、同時成本較低的熱交換器，廣泛應用于工程機械、壓縮機、液壓冷卻系統等領域，為了更好的滿足客戶要求，降低成本、提升外觀質量，特對“提高板翅式換熱器迎風面釬焊縫補焊一次成功率”進行工藝攻關。

1? 情況簡介

板翅式換熱器芯體單元體結構如圖1所示;由氣側翅片、隔板、封條組成，其中氣側翅片一般由厚度為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較多，工藝復雜，同時還要受到環境濕度條件的影響，因此釬焊后的芯體迎風面會出現漏點，需要采取手工鎢極氬弧焊的方式對其進行補焊，以滿足產品性能的要求。隔板厚度只有0.6～1.2mm，氣側翅片厚度在0.3mm以下，補焊要達到滿足產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翅片，保證產品外觀，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到氣側翅片，會出現燒蝕翅片的情況，尤其是厚度在0.2mm以下翅片就更易出現種情況;在實際生產中，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，因此會出現一次補焊的深度不夠，還需要進行二次補焊情況。按照行業標準，對于板翅式換熱器二次補焊有嚴格規定，補焊的長度和處數超出規定的數量后就不能使用。因此，提高0.2mm以下翅片的板翅式換熱器產品的一次補焊率對于降低產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，同時查看到庫房現場每包焊條防潮包裝完整，并存放在庫房內專用貨柜，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，焊接工人未發現異常情況。

分析結果：非主要原因。

2.2 焊機電流限制器沒有起作用

首先對生產現場的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;然后查看了5月以來所有焊接的日常保養記錄和每月的設備檢查記錄，均未發現焊接電流限制器有問題的記錄。

分析結果：非主要原因。

2.3 生產場地通風設備損壞

對生產現場屋頂的排風扇進行了現場使用，均能正常使用，同時詢問有關人員排風扇9月以來的使用情況，未發現不工作的情況。

分析結果：非主要原因。

2.4 對過程監測沒有檢查

對氬弧焊接工序現場的“過程監控記錄表”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進行了監測，并經檢驗員確認;同時還看到了每月由質量和技術部門進行的“工藝紀律檢查”的記錄，沒有發現焊接工序違反工藝紀律的情況。

分析結果：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的氣側翅片，嚴重影響產品外觀質量。

分析結果：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、調整補焊電流，迅速散熱”來進行，經討論認為可以利用不銹鋼板耐高溫、可以反復利用等優點，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，只留出需要補焊的漏點進行補焊。

3.2 確定具體工藝參數

經討論，針對“不銹鋼板散熱控溫法”中的兩個關鍵點“工裝”、“焊接參數”制定具體工藝參數，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;焊接參數及試驗情況見表2。

根據以上試焊情況，確定了焊接參數：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

根據試焊的情況，編制了《板翅式換熱器迎風面釬焊縫手工氬弧焊工藝作業指導書》，固化工藝參數。

5? 改善效果

5.1 改善效果

按照《板翅式換熱器迎風面釬焊縫手工氬弧焊工藝作業指導書》對2018年10～11月生產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，產品補焊一次成功率由原來的75.5%提升至97%，且產品外觀質量有極大的提高，如圖3所示。

5.2 建議

通過此次攻關，板翅式換熱器迎風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習和實踐，一方面提高真空釬焊的焊接成功率，減少漏點數量，同時繼續深入研究改進補焊工藝，特別對于芯體端頭及內漏的補焊進行改進提高，全面提高補焊的效率，改善產品的外觀質量，更好的滿足客戶的要求。

參考文獻：

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