[发明专利]一种多焊口的金属热管及其加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属热管，特别是采用多焊口的金属热管及其加工方法，属于太阳能热利用领域。

背景技术

热管技术是1963年美国洛斯阿拉莫斯(Los Alamos)国家实验室的乔治格罗佛(George Grover)发明的一种称为“热管”的传热元件，它充分利用了热传导原理与相变介质的快速热传递性质，透过热管将发热物体的热量迅速传递到热源外，其导热能力超过任何已知金属的导热能力。太阳能热利用技术发展了20余年，无论技术和市场都得到的快速的发展。

典型的热管由管壳、吸液芯和端盖组成，将管内抽成1.3×10^-1Pa至1.3×10^-4Pa的负压后充以适量的工作液体，使紧贴管内壁的吸液芯毛细多孔材料中充满液体后加以密封。管的一端为蒸发段(加热段)，另一端为冷凝段(冷却段)，根据应用需要在两段中间可布置绝热段。当热管的一端受热时毛纫芯中的液体蒸发汽化，蒸汽在微小的压差下流向另一端放出热量凝结成液体，液体再沿多孔材料靠毛细力的作用流回蒸发段。如此循环不己，热量由热管的一端传至另一端。

金属热管的加工工艺流程主要包括：1机械加工-2清洗-3管芯制作-4清洗-5焊接-6检漏——7除气-8检漏-9充装-10封离-11烘烤-12检验等。

上述工艺流程中的封离是指热管完成工质充装后，将热管从工质灌装设备上封离下来，然后将封离口实施氩弧焊焊接的过程。无论是采用热排法还是真空排气法对热管进行加工，当实施封离工序时，一般先采用压力钳将封离段金属管压扁后，再从远离热管端的封离段将热管灌注管切断、焊接。但是在生产实践中，在此过程容易出现以下问题：

1、压力钳无法完全将热管封离段的灌注管压扁，从而造成漏气；

2、灌注管压扁、封离和焊接过程是分成三个步骤分别实施的，因此，容易造成焊接时压扁处漏气；

3、由于热管压扁处的上下面是面接触的结构，当灌注管的内表面出现氧化层，或者压力不足时，容易造成压扁处的结合面焊接不好，或出现假焊，造成漏气。

上述因素也是造成金属热管成品率较低、使用寿命短的主要因素之一。

因此，设计可靠的金属热管封离冷焊结构和合理的加工工艺是提高金属热管成品率、延长金属热管使用寿命的主要技术方向之一。

发明内容

本发明目的在于，提出一种多焊口的金属热管结构，能够有利于热管的封离冷焊密封性能。

进一步地，本发明目的在于，提出一种多焊口的金属热管结构，能够克服现有金属热管结构的压封面因氧化物或杂质存在而焊接不严密的问题。

另外，本发明目的还在于，提出了多焊口的金属热管的加工方法，通过一次成型提高了生产质量和生产效率，便于规模化生产，并有利于成品质量标准化。

本发明提出的一种多焊口的金属热管，包括热管管壳、管壳内的工质及灌注管，灌注管包括压封段和切断口，其中压封段为具有多道楔形的压封冷焊结构。

进一步，压封段包括上压合口和下压合口，其中上压合口和下压合口呈平行交错分布。

进一步，上、下压合口之间形成有多道楔形压合面。

进一步，切断口形成氩弧焊口。

进一步，上、下压合口和多道楔形压合面的楔形结构相互平行，且与热管轴线形成一定的角度，其角度为大于20度，小于等于90度。

进一步，上、下压合口和多道楔形压合面的楔形结构相互交叉，交叉角度大于等于0度，小于等于90度。

进一步，上、下压合口和多道楔形压合面楔形均不少于2条，最多不大于100条。

本发明的多焊口的金属热管实现了热管压封段上下压封面以楔形线状接触的焊接。与常规普通压扁冷焊密封相比，更容易实现压封面的冷焊，使金属热管成品的冷焊密封性能更可靠，产品可靠性更高。即使因为压封面存在少量的氧化层或杂质，由于楔形压封面的变形量较大，上下面之前嵌入较深而大大减小或消除有少量氧化层或杂质存在的隐患。而常规面接触结构的压封面却无法解决因氧化物或杂质存在而造成的压封面压封、焊接不严密带来的问题。

本发明提出了一种多焊口的金属热管的压封冷焊封离方法，其步骤如下：

1).制作好与金属热管压封面多道焊口相对应的具有多道楔形刀口和切断功能的压封冷焊钳，该压封冷焊钳的上下压封面的形状与热管的压封段相吻合，并具有压封功能和施加超声振动功能。