[发明专利]用于沸腾传热设备的表面多孔换热管的加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于沸腾传热设备的表面多孔铝合金换热管的加工方法及其加工成的换热管。

背景技术

目前，制冷系统中的大多数沸腾传热设备仍采用壳管式结构，传热管是壳管式换热器的主要部件，改进传热管的性能，提高换热器的换热效果，节约金属材料，减轻设备重量，是换热设备的研究方向。而对于有相变沸腾换热设备的传热强化，常用多孔表面强化沸腾传热。

目前，现有的形成多孔表面的方法主要采用烧结、喷涂、电镀等方法将另一种金属粉末附加到金属表面，工艺过程复杂，而且，由于使用另一种金属粉末做涂层，提高了产品成本。同时，在使用过程中金属涂层容易脱落，影响设备的使用寿命。而已有的机械加工是在专用机床上采用专用刀具轧制、挤压加工工艺，加工机理十分复杂，且孔的形状和尺寸控制难度大，只能加工结构形状简单的换热管。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中的不足之处，提供一种工艺简单，加工方便，加工后的多孔表面不脱落，能够加工出各种复杂结构形状的用于沸腾传热设备的表面多孔换热管的加工方法及其加工成的换热管。

本发明通过下述技术方案实现：

一种用于沸腾传热设备的表面多孔铝合金换热管的加工方法，其特征在于，包括下述步骤：

(1)按照所设计的换热管基管的管壁厚度和多孔层的厚度选择铝合金板材；

(2)将选择的铝合金板材分别按照换热管基管和多孔层的展开尺寸进行裁切，得到与换热管基管和多孔层展开尺寸相同的用于加工基管的铝合金板材和用于加工多孔层的铝合金板材；

(3)将用于加工基管的铝合金板材和用于加工多孔层的铝合金板材分别压平；

(4)之后将压平的用于加工多孔层的铝合金板材放在凸模和凹模中间，使用凸模和凹模对用于加工多孔层的铝合金板材进行冲孔，得到多孔层基材；

(5)将多孔层基材与压平后的用于加工基管的铝合金板材重合平放在热压机上进行热压，使多孔层基材与压平后的用于加工基管的铝合金板材成为一体；热压温度接近铝合金的熔点，热压压力小于多孔层基材上孔的变形压力；

(6)将成为一体的多孔层基材与压平后的用于加工基管的铝合金板材加工成管状，之后将轴向缝隙进行焊接得到表面多孔的铝合金换热管。

一种换热管，其特征在于，包括基管和表面多孔层，所述基管和表面多孔层通过热压连接，所述基管和表面多孔层均为铝合金材料。

所述表面多孔层位于基管的外部或内部。

本发明具有下述技术效果：

本发明的用于沸腾传热设备的表面多孔铝合金换热管的加工方法采用冲孔的加工形式形成表面多孔层，之后将多孔层与用于加工基管的板材热压成为一体，加工工艺简单，加工方便，而且，厚度及孔隙均匀，沸腾换热系数高。同时，多孔层坚固，不脱落，提高了换热管的使用寿命。孔的形状和尺寸容易控制，不仅能加工简单形状的换热管，也可加工成各种结构复杂的换热管，扩大了带有多孔层换热管的使用范围。

通过本发明的方法加工而成的换热管为铝合金材料，材质轻、强度高、导热性好、耐蚀性好，减轻了设备重量，节约金属材料，能够强化换热器的换热效果。

附图说明

图1为本发明换热管的示意图；

图2为本发明换热管的截面放大图；

图3为用于加工多孔层的铝合金板材冲孔的示意图；

图4为两层铝合金板热压的示意图；

图5为两层铝合金板滚弯示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

一种用于沸腾传热设备的表面多孔铝合金换热管的加工方法，包括下述步骤：

(1)按照所设计的换热管基管的管壁厚度和多孔层的厚度选择铝合金板材。换热管的基管长度和多孔层的长度按照制冷系统所用换热设备换热面积的需求确定。

(2)将选择的铝合金板材分别按照换热管基管和多孔层的展开尺寸进行裁切，得到与换热管基管和多孔层展开尺寸相同的用于加工基管的铝合金板材和用于加工多孔层的铝合金板材。

(3)将用于加工基管的铝合金板材和用于加工多孔层的铝合金板材分别使用压平机进行压平。

(4)之后如图3所示，将压平的用于加工多孔层的铝合金板材5放在凸模3和凹模4中间，使用凸模和凹模对用于加工多孔层的铝合金板材进行冲孔，得到多孔层基材1。凸模和凹模可以根据多孔层孔的形状和大小需要进行设计。