柱狀分配器與毛細(xì)管高頻感應(yīng)釬焊工藝的應(yīng)用

江進(jìn)

摘 要：本文介紹了高頻感應(yīng)釬焊原理，柱狀分配器與毛細(xì)管釬焊，相比較于傳統(tǒng)的手工釬焊工藝，應(yīng)用高頻感應(yīng)釬焊工藝在產(chǎn)品品質(zhì)和生產(chǎn)效率上取得明顯改善。

關(guān)鍵詞：分配器；高頻感應(yīng)釬焊；工藝；應(yīng)用

前言：商用空調(diào)產(chǎn)品大部分為一拖多大功率設(shè)備，在換熱器輸入輸出管組件設(shè)計(jì)上，一般選取分配器進(jìn)行分流，為均衡冷媒流路與降低室內(nèi)機(jī)噪音，近年來越來越多的柱狀分配器代替原來的傘狀分配器。柱狀分配器在釬焊工藝上存在2個(gè)問題：1）毛細(xì)管內(nèi)徑很小往往只有1-3mm，因此工件加熱的溫度，被加熱的位置以及添加釬料的時(shí)刻、多少都對(duì)焊接質(zhì)量有很大的影響；2）柱狀分配器有多個(gè)焊點(diǎn)，焊點(diǎn)間距離小一般為2mm左右，相鄰焊點(diǎn)之間加熱會(huì)相互相應(yīng)，導(dǎo)致焊接缺陷。[1]

本文介紹采取高頻感應(yīng)釬焊工藝方法，應(yīng)用于柱狀分配器與毛細(xì)管釬焊，改善焊接質(zhì)量，提高制造效率，降低制造成本。

一、手工釬焊工藝存在的問題

（1）柱狀分配器為黃銅材質(zhì)，加熱后變色不明顯，人工較難通過外觀判斷母材受熱溫度而填料，對(duì)操作者技能要求高而依賴性強(qiáng)，造成企業(yè)人工成本高。（2）手工釬焊使用的天然氣、氧氣、氮?dú)狻嚎s空氣等能源氣體消耗大，不利于企業(yè)節(jié)能環(huán)保。（3）焊接質(zhì)量不穩(wěn)定，焊堵、焊漏、過燒、焊瘤等不合格缺陷較多，人為因素不可控。

二、高頻感應(yīng)釬焊工藝原理

高頻加熱已經(jīng)廣泛應(yīng)用于金屬的熱處理、熔煉、焊接等方面。感應(yīng)焊是利用交變磁場(chǎng)-電場(chǎng)感應(yīng)場(chǎng)中工件上的渦流效應(yīng)加熱工件，使工件熔化，從而實(shí)現(xiàn)焊接的一種方法。焊接設(shè)備由交流電源和感應(yīng)加熱圈組成。高頻感應(yīng)釬焊具有特點(diǎn)：加熱速度快，易于實(shí)現(xiàn)局部加熱，可實(shí)現(xiàn)熱量的集中，溫度易控制，操作簡(jiǎn)便，設(shè)備成本低，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，對(duì)使用現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境影響小。但是高頻感應(yīng)釬焊對(duì)于設(shè)備感應(yīng)圈一致性和焊接工裝定位精度要求較高，在商用空調(diào)行業(yè)應(yīng)用并不廣泛，以往僅僅應(yīng)用于管接頭、銅管封片等簡(jiǎn)易的單點(diǎn)焊接。

三、工藝流程

（1）啟動(dòng)設(shè)備，打開氮?dú)庀到y(tǒng)、風(fēng)冷系統(tǒng)、水冷系統(tǒng)，選取已調(diào)試好的產(chǎn)品參數(shù)。（2）選取合適感應(yīng)圈，安裝感應(yīng)圈，調(diào)節(jié)絕緣墊底座定位工裝高度，并讓定位中心對(duì)準(zhǔn)感應(yīng)圈中心。（3）將柱狀分配器倒置于工裝盒，沾取少許FZ-986免清洗助焊劑。（4）將分配器套入定位工裝，放入焊環(huán)，將毛細(xì)管插入焊環(huán)及分配器孔內(nèi)。（5）將插入毛細(xì)管的分配器放入絕緣墊焊接工裝內(nèi)，啟動(dòng)設(shè)備工作開關(guān)。（6）設(shè)備加熱、焊接、保溫、噴水冷卻后取下工件，一般單件工時(shí)約20s。（7）作業(yè)完成，關(guān)閉設(shè)備電源，做好設(shè)備TPM。

四、改善效果

（1）外觀質(zhì)量對(duì)比。手工釬焊填料方式為：先加熱左右兩側(cè)，然后轉(zhuǎn)動(dòng)分配器，再加熱前后兩側(cè)，由于二次加熱與填料，使得焊料在外觀流動(dòng)不均，極易產(chǎn)生焊瘤；而高頻感應(yīng)釬焊使用焊環(huán)，所有焊點(diǎn)同步加熱，受熱均勻，外觀質(zhì)量好。見圖1和圖2.

改善前后對(duì)比

（2）焊料滲透。手工釬焊滲透不均勻，滲透深度一般在4mm左右，高頻感應(yīng)釬焊使用焊環(huán)，整體加熱后能夠快速熔化并填充焊縫，能均勻滲透6mm以上。（3）耐壓性測(cè)試。分別向密閉組件內(nèi)充入壓縮空氣和水，經(jīng)測(cè)試，極限耐壓超過15MPa未泄漏。

五、存在的問題

（1）適應(yīng)性不夠?qū)拸V，目前僅應(yīng)用在柱狀分配器上，仍待進(jìn)一步擴(kuò)大應(yīng)用范圍。（2）對(duì)設(shè)備穩(wěn)定性和來料質(zhì)量要求高，可調(diào)節(jié)性沒有手工釬焊靈活。（3）產(chǎn)品換型時(shí)需要更換感應(yīng)圈，容易變形或損壞，造成焊接異常。（4）液體助焊劑有一定腐蝕性，操作時(shí)注意做好勞保措施。

總結(jié)：（1）這種高頻感應(yīng)釬焊工藝能根本上降低釬焊難度和勞動(dòng)強(qiáng)度，杜絕企業(yè)對(duì)操作者的依賴性。（2）這種高頻感應(yīng)釬焊工藝能提升釬焊一次合格率，改善產(chǎn)品外觀質(zhì)量及焊料滲透深度，提升產(chǎn)品可靠性，提升制造工藝水平。（3）這種高頻感應(yīng)釬焊工藝能極大提升生產(chǎn)效率，節(jié)能降耗，降低企業(yè)制造成本25.8萬元/年。展望未來，這種高頻感應(yīng)釬焊工藝將會(huì)越來越多應(yīng)用于傘狀或其它異形分配器與毛細(xì)管焊接，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化高頻感應(yīng)釬焊，加快工業(yè)自動(dòng)化進(jìn)程。

參考文獻(xiàn)：

[1] 馬波，關(guān)于采用高頻感應(yīng)釬焊技術(shù)焊接分流器與毛細(xì)管的應(yīng)用探討，工程技術(shù)，2013.6