Способ изготовления пластинчатых теплообменников Советский патент 1990 года по МПК B23K9/16 

Фиг.1

Изобретение относится к изтотовле- нию теплообменных аппаратов и может быть использовано в любых отраслях промышленности при изготовлении паяно сварных пластинчатых теплообменников.

Цель изобретения - сохранение це- лостности паяных соединений и повьше- ние герметичности сварных швов.

На фиг,1 представлена схема осу- ществления способа (схема сварки); на фиг.2 - соединение паяного пакета пластинчатого теплообменника с коллекторной крышкой.

осуществляют следующим

/

Способ образом.

Перед сваркой детали 1, не содержащей паяных соединений, с деталью 2, имеющей паяные соединения 3, выполняют смещение неплавящегося электрода со стыка,.обеспечивающее оплавление детали 2 на глубину, не превышающую величину 1/п, где 1 - длина сварочной ванны, п - максимальное число паяных соединений, приходящихся на длину 1. Затем включают сварочный ток и после образования ванны одновременно начина ют сварку со скоростью V и подачу присадочной проволоки 4, сместив ее. от центра сварочной ванны в сторону детали 2 на величину, равную 0,5(B-d), где В - ширина сварочной ванны, d - диаметр присадочной проволоки.

Длину и ширину сварочной ванны, оптимальный Диаметр сварочной проволоки, а также, если требуется, величину смещения электрода со стыка определяют при отработке режимов сварки на образцах. При этом в ряде случаев с целью получения качественного формирования шва сварку выполняют в положениях, отличных от нижнего.

Ограничения глубины оплавления детали, содержащей паяные соединения, величиной 1/п, где 1 - длина .сварочной ванны,, п - максимальное количество паяных соединений, приходящихся на длину t, позволяет обеспечить попада- . ние припоя в сварочную ванну в количествах, не образующих лнквационных зон, которые приводят к образованию т.рещин,.

Необходимая глубина оплавления детали, содержащей паяные соединения, обеспечивается как режимами сварки, так и смещением электрода со стыка.

Смещение присадочной проволоки от центра сварочной ванны в сторону дес

5

0 5 30

35 40

45 50

тали, содержащей паяные соединения, на величину, равную 0,5(B-d), где В - ширина сварочной в-анны, d - диаметр присадочной проволоки, позволяет обеспечивать в зоне сплавления сварного шва с паяными соединениями температуру, близкую к температуре плавления присадочной проволоки.

Выбор присадочной проволоки с температурой плавления, не превьш1ающей рабочую температуру пайки, обусловлен тем, что экспериментально бьша установлена необходимость после образования ванны обеспечивать в зоне сплавления сварного шва с паяным соединением температуру, не превьш1ающую рабочую температуру пайки. Только в этом случае возможно обеспечить такую температуру теплового потока в паяном соединении, при которой целостность паяного соединения не нарушалась.

Таким образом, выбор присадочной проволоки с определенной температурой плавления и подача ее в сварочную ванну строго по границе сплавления предотвращает расплавление припоя за пределами сварочной ванны.

Приме р. Осуществляли аргоно- дуговую сварку неплавящимся электродом с присадочной проволокой паяных . пакетов теплообменников с коллекторными крьш:ками. Материал пакетов и кол- лекторных крышек - алюминиевый сплав Амц, тип соединения - нахлесточный, марка прис адочной проволоки - АК-5 (Т ПА 625 - 630°С) , диаметр - 2,00 мм. При пайке пакетов использовали припой СИЛ-0, рабочая температура пайки 630 ± 5 С. Сварку выполняли в автоматическом режиме: 1 210-220 А} м/ч; скорость подачи присадоч55

Vc& 12

ной проволоки м/ч.

При указанных режимах и нахлесточ- ном Типе соединения длина.сварочной ванны (1) составила 12 мм, ширина (В) 8 мм. Максимальное Количество паяных соединений (п), приходящихся на длину (1), составило 6 соединений. Исходя из. этого, глубина оплавления паяного пакета составила 2 мм, что достигалось смещением электрода на коллекторную крьш1ку на величину 2 мм. При этом сварочную проволоку смещали от центра ванны в сторону детали на 3 мм.

Для сравнения выполняли сварку с использованием других присадочных материалов и при различной глубине онлавления и смещении присадочной проволоки. Пайку пакетов во всех случаях выполняли прийоем СИЛ-0 при 630i5 C. Режимы сварки бьши неизменны, . глубину оплавления пакета регулировали смещением электрода.

После сварки теплообменники подвергались внешнему осмотру, испытаниям на герметичность и металлографичес- КИМ исследованиям.

Результаты испытаний приведены в таблице.

Предложенный способ сварки позволяет значительно повысить герметичность сварных соединений при изготовлении паяно-сварных пластинчатых теплообменников.

Формула изобретения

Способ изготовления пластинчатых теплообменников преимущественно из

Q

5

алиминиевых сплавов, при котором детали, полученные пайкой, соединяются с деталями, не содержащими паяных соединений, дуговой сваркой неплавящимся электродом с подачей присадочной проволоки, отличающийся тем, что, с целью сохранения целостности паяных .соединений и повышения герметичности сварных швов, детали, содержащие паяные соединения, оплавляют на глубину, не превышающую величину 1/п, где 1 - длина сварочной ванны мм; п - количество паяных соединений приходящихся на длину 1; при этом присадочную проволоку смещают от оси сва-. рочной ванны в сторону детали содержащей паяные соединения, на величину 0,5(B-d), где В - ширина сварочной ванны, мм; d - -диаметр присадочной г. I проволоки, мм; а материал присадочной проволоки выбирают с температурой плавления, не превьшающей температуру пайки.

Изобретение относится к изготовлению паяно-сварных конструкций теплообменников и может быть использовано в любой отрасли промышленности. Цель изобретения - сохранение целостности паяных соединений и повышение герметичности сварных швов. При сварке коллекторных крышек 1 с паяным пакетом 2 детали, содержащие паяные соединения, оплавляют на глубину, не превышающую L/N, где L - длина сварочной ванны 5

N - максимальное количество паяных соединений 3, приходящихся на длину L. Присадочную проволоку 4 смещают от центра сварочной ванны в сторону детали, содержащей паяные соединения на величину, равную 0,5(B-D), где B - ширина сварочной ванны, D - диаметр присадочной проволоки. Материал присадочной проволоки выбирают с температурой плавления, не превышающей температуру пайки. Способ позволяет сохранить целостность паяных соединений при сварке теплообменника. 2 ил., 1 табл.

Фиг. 2