[发明专利]大型板翅式换热器芯体高温钎焊柔性捆扎装置及其方法

说明书

本发明公开了一种大型板翅式换热器芯体高温钎焊柔性捆扎装置及其方法，该装置包括上夹板、下夹板、钢带和补偿压块。钎焊时，根据所需换热器芯体尺寸将芯体拆分为多个单元，并通过钢带捆扎的方式对换热器单元进行固定并施加均匀柔性压力，钎焊后的多组换热器单元经焊接拼接成型。本发明结合柔性捆扎和组合式焊接，确保了钎焊过程中装置对每个单元提供均匀的柔性压力，使大型高温钎焊拥有更高的可靠性和广泛的应用前景。

技术领域

本发明属于焊接技术领域，尤其涉及一种大型板翅式换热器芯体高温真空钎焊组合式柔性捆扎装置及其方法。

背景技术

板翅式换热器是热交换器的一种，它具有换热效率高、结构紧凑、体积小、重量轻等特点，在航空航天、石油化工和工程机械等领域有着广泛应用。板翅式换热器芯体的生产工艺复杂，技术要求高，其中钎焊前的装配工艺是一个非常重要的环节。由于换热器芯体特殊的层叠结构，目前国内外换热器芯体钎焊前的装配都是手工装配，其装配质量对后续的真空钎焊有着至关重要的影响。

过去的板翅式换热器芯体制造过程中所使用的夹具，一般由上夹板、下夹板和螺栓等零件组成。采用螺栓压紧，使得夹具获得一定的压力。但实际制造过程中发现，仅采用螺柱压紧，钎料熔化后夹具起不到压紧作用，而且在板翅式换热器芯体高温钎焊时，螺栓施加在夹具上的力是局部载荷，因为高温环境，夹具在螺栓预紧力的作用下，上下夹板会发生一定的塑形变形，从而导致夹具变形不能正常夹紧芯体。

针对上述缺陷，可通过在螺柱上安装弹簧，装配时预先施加一定的压紧量，这样在钎焊过程中，弹簧使产品处于压紧状态。但是这一方法仅适用于铝制板翅式换热器的钎焊(钎焊温度为600℃左右)。

对于不锈钢板翅式换热器的芯体，一般采用镍基钎料，钎焊温度高达1100℃。在如此高的温度下，假如采用传统夹具，螺栓和弹簧的预紧力会因高温蠕变松弛而释放，夹具会失去弹性处于“松弛”状态，造成单元的错位，钎料熔化后无夹紧力，不能使零件间保持钎焊毛细作用所要求的较小间隙而影响焊接质量，还会造成局部的未焊合而导致换热器芯体出现局部泄漏或钎焊缝性能不能满足强度要求。

因此，人们希望找到一种不但要对换热器芯体各组成元件进行固定定位，同时还要在真空高温钎焊过程中提供均匀的压力，使换热器芯体各组成元件变形协调，满足钎焊要求的工艺。

发明内容

本发明的目的是针对大型板翅式换热器芯体高温钎焊过程中存在的预紧力松弛以及夹具变形等问题，提供一种用于大型板翅式换热器芯体高温钎焊的柔性捆扎装置及其方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：

大型板翅式换热器芯体高温钎焊柔性捆扎装置，包括上夹板、下夹板、补偿压块和钢带，所述换热器芯体拆分为多个钎焊单元，上夹板和下夹板之间放置所述钎焊单元形成夹心式结构，在夹心式结构的外周均匀捆扎有多条钢带，补偿压块均匀放置在上夹板上。

进一步地，所述补偿压块与钢带的均匀合理排布以实现预紧力均匀分布在上夹板、下夹板以及钎焊单元之间。

进一步地，所述上夹板和下夹板的外周分别开设有多个用于所述钢带穿入定位的长条槽，钢带经过所述长条槽捆扎在上夹板和下夹板上。

进一步地，若单层所述钢带的预紧力未达到所需值，可采用多层所述钢带重叠绕带的方式进行补偿。

进一步地，所述上夹板和下夹板的结构相同，上夹板和下夹板均为一体成型制备而成的骨架结构；所述补偿压块为一体成型制备而成的骨架结构。

进一步地，针对不同钎料的焊接过程，可采用不同的捆扎方式：铜基钎焊组件采用整体捆扎的方式：所述钢带捆扎在所述夹心式结构的外周一圈；镍基钎焊组件采用局部边缘捆扎的方式：所述钢带的一部分穿过所述上夹板以及下夹板上的空腔，钢带的另一部分捆扎在上夹板、下夹板以及所述钎焊单元的侧面上。