汽车散热器钎焊焊接培训课件

汽车散热器工艺流程及焊接方法 李冬 一汽富奥散热器公司工艺工程师2009年9月 培训内容 散热器公司简介汽车冷却系及发展方向钎焊知识散热器工艺流程 富奥汽车零部件有限公司散热器分公司FAWERRadiatorCompany 一 散热器公司简介 1 COMPANYPROFILERadiatorBranchCompanyisasubsidiarycompanyofFawerAutomotivePartsCo Ltd underFAW theFirstAutomobileWorksofChina LocatedinthenortheastofChinainChangchun Jilin itisastate ownedandisthebiggestproductionbaseofradiatorsinChinaautoindustry From2008 itwillbecometheNo oneinthetechnologyandmanagementintheradiator CACproductioninChina ESTABLISHMENT 1956TOTALAREA 168 000m2FACILITYAREA59 000m2FIXEDASSETS RMB145MillionOWNERSHIP STATEOWNEDANNUALCAPACITY 1 050 000units Radiator 550 000CAC 200 000Heater 300 000 EMPLOYEE 815TECHNICALPERSONNEL 103SHIFT 2shifts day 5days week 210days year Copper AlumRadiatorChargeAirCoolerHeater 2 MAINPRODUCTS Copper AlumRadiator ChargeAirCooler Heater 1 KeyEquipmentforAluminumRadiatorProductionHighFrequencyTubeMill madeinU S USAmadeFinMill madeinU S CoreBuilder madeinKorea AqueousDegreaser madeinKorea CABFurnace madeinU S CrimpingMachine madeinU S PressureDecayLeakTester madeinU S 3 MAJORPRODUCTIONEQUIPMENTS B TypeTubeMill 2 KeyEquipmentsforCopperRadiatorsProductionA TubeMill GermanSchoelerCorporation B BrazingFurnacesQuantity 3Productivity 50 60pieces h C CrimpingMachineQuantity 3MadeinChinaThekeypartscanbemadebyourselvesUsedtoassembletanksonthecore 3 KeyEquipmentsforCACProductionContinuousAluminumBrazingFurnaceQuantity 1MadeinU S A bySeco WorwickCompanyMassproductionfrom2002 4 OtherKeyEquipments UltrasonicWashingmachine SemiautomaticweldingMachine A ElectromagneticVibrationTestStand MadebyUDcompanyofU S ATheMostAdvancedTestStandintheworldFrequencyRange 0 2000HzMaximumAcceleration 69g TestingRadiator CACStrengthBysimulatingaRunningVehicle 4 PerformanceTestLab B InternalLiquid AirPulseTestingStandChangeablePulsePressureRange 0 3Kg cm2 ChangeablePulsePeriod 2 10second ChangeableTemperatureRange 110 130 TestingstrengthreliabilityofRadiator CACbysimulatingengineinworkingcondition C HeatTransferPerformanceTestStand TeststandMadeinTESCORcompanyofAmericaandinproductionlinesinceMarch 2004 itistheonlyonethatcantestheattransferperformanceofradiator CACinChina Testingtheheattransferperformance windresistance waterresistance outletandinlettemperatureofRadiatorandCAC PULSEPRESSURECYCLETUBEANDFINMEASURINGDEVICEFINLOUVERANGLECHECKERSALTSPRAYTESTERRADIATORSTATICPRESSURETESTERVACUUMPRESSURETESTERBURST PRESSURETESTER D OtherMajorTesting InspectionInstruments 二 发动机冷却系 发动机工作时 汽缸 活塞 汽缸盖 气门等零件要承受1000度以上的高温 如不进行冷却 发动机将无法进行工作 冷却的方式有风冷和水冷 目前汽车绝大多数采用水冷 因为水冷可以防止发动机温度过高 而且可以加热水给发动机预热 便于发动机起动 此外 还可以根据需要调节冷却强度 综上所述 水冷却系的作用是维持发动机的正常工作温度 冷却水温在80 90度 因为发动机水温过高或过低都会造成发动机功率下降 油耗增多 润滑不良 机件加速损坏 以致发动机无法正常工作 发动机冷却系统 进气管 排气管 Engine 中冷器 冷凝器 散热器 压缩机 E G R冷却器 蒸发器 增压器 暖风散热器 机油冷却器 进风 消音器 风扇 滤清器 水泵 冷却系模块 水冷却系的构造 它是由百叶窗 散热器 风扇 水泵 节温器 分水管等机件和缸体与缸盖内的水套组成的 散热器俗称水箱 它的作用是给发动机散热和贮存水量 散热器主要由以下部件组成 冷却管 冷却带 芯部 上下水室总成 左右侧片总成 散热器盖 护风圈等组成 三 钎焊知识 钎焊的定义和致密性 1 钎焊 1 钎焊概念 钎焊是以搭接形式装配 保持很小的间隙 采用熔点比母材低的填充材料 钎料 在低于母材熔点 高于钎料熔点的温度下 借钎料熔化填满母材间的间隙 然后冷凝形成牢固的接头 主要依靠毛细吸力达到晶间结合 强度较低 2 钎焊分类 根据使用的钎料不同 钎焊一般分为软钎焊 钎料液相线温度低于450 硬钎焊 钎料液相线温度高于450 900 高温钎焊 钎焊液相线温度 900 3 钎焊的两大具备条件 1 钎料的润湿作用 当附着力大于内聚力时 液体就能粘附在固体表面 发生润湿作用 2 毛细作用 钎料是依靠毛细作用而在间隙内流动的 看视频6 34 4 钎剂 钎剂主要是清除母材和钎料表面的氧化物 为钎料在母材上铺展填缝创造必要条件 隔绝空气 改善钎料对母材的润湿 5 影响钎料毛细填缝的因素 1 钎料和母材成分 产生物理或化学作用 2 钎焊温度3 母材表面氧化物4 母材表面粗糙度5 钎剂6 间隙7 钎料与母材的相互作用 五 用于散热器制造的钎焊方法 钎焊的方法通常以所应用的热源来命名的 1 火焰钎焊 一般用天然气 煤气等可燃气体加热原理 用于水室 侧片焊接2 炉中钎焊 分空气炉 真空炉 惰性气体保护钎焊等 用于焙烧 3 浸渍钎焊 1 盐浴钎焊2 金属浴钎焊用于制管3 波峰钎焊用于主片镀锡4 感应钎焊 分为高频焊接 中频焊接 一般中频焊接用于水室焊接5 烙铁钎焊 一般用于小件加工 电线仪表其他还有如电阻钎焊 激光钎焊 脉冲加热钎焊 红外线钎焊等等 二 散热器工艺流程及钎焊方式的优缺点 散热器制造工艺流程符合U形生产线 工序衔接速度快 质量好 具体工艺流程 1 制管工序 设备 制管机 德国进口 材料 0 12 34 36 5H90铜带料 锡钎焊料 HLSn30PbSbA 熔点为183 236度钎剂QH 5 工艺参数 成型速度 60 100m min锡锅温度 370 390度吹风压力 1 焊剂 防止过量焊剂进入锡锅 引起爆锡影响焊接质量 2 水 冷却管干燥 3 焊料 锡层厚度 渗锡成线率 85 制管原理 送料储料成形浸钎剂金属浴钎焊冷却校正切断排料接料 硬钎焊 浸沾钎焊垂直校正 水平校正 扭曲校正HLAgCu30 25焊剂硼砂HLSn30PbSbA5 焊剂 钎焊设计原理 焊缝的搭接长度 为材料厚度的5倍 0 12 5 0 6焊缝间隙值的确定0 1mm为黄铜的最佳间隙 此时焊缝的强度最大 间隙过大 毛细作用减弱 钎料添不满间隙 制管为钎剂进入过多腐蚀加强 影响强度 间隙过小 强度下降 钎料填缝困难 间隙内的气体 钎剂残渣也不易排出 钎焊温度的确定钎焊温度应适当高于钎料的熔点 通常为钎料液相线温度的25 60度 加热和冷却速度 急冷回产生热裂纹 内应力 零件变形 看视频 设备 制带机材料 0 045 52 70 78 T3紫铜带料成型速度 40m min原理 通过上下2个滚刀机械及挤压成型后切断实现 2 制带工序 视频 散热带示意图 此处开窗的目的是为了增大散热面积 3 芯子装配及校正 视频 设备 装配夹具 质量特性 1 保证主片间距 2 对角线长度差 3 3 冷却管端头出头量不小于1 54 散热带波距均匀 无挤压变形 5 保证散热带表面平整 端头平整 无磕碰伤 4 焙烧 炉中烘焊 设备 卧式烘焊炉运输链速度 1 1 2m min 4 5 5Hz 焙烧温度 一区不低于190 240 二区300 330 辅助材料 钎剂QH 1 卧式烘焊炉 焙烧后 5 主片镀锡 波峰式钎焊 设备 主片镀锡炉材料 HLSn30PbSbA锡块 锡含量30 钎剂QH 2 锡锅温度 345 380 镀锡质量 1 主片与冷却管钎接钎接牢固 密封 无漏镀 无明显磕碰伤 无裂纹 堵管主片沟槽内无明显钎料堆积 2 钎料每月化验一次 杂质Cu含量不超过0 63 波峰式钎焊后 视频5 30 6 中频感应式钎焊 设备 中频焊接机 感应圈材料 4 0HLSn30PbSbA锡圈 锡含量30 钎剂QH 2 质量特性焊接时间 18 25s 焊接频率 8000 10000Hz 气缸压力 0 3 0 5Mpa自然冷却时间 10s钎接牢固密封 焊缝连续 饱满 无明显钎料堆积 无磕碰伤及冷却带倒伏 火焰焊接 中频焊接后焊缝均匀被锡填充 中频焊接 火焰焊接优缺点 1 中频焊接效率高18 25S 漏水率低 焊缝均匀光滑不易产生假焊 但制作成本高 2 火焰焊接效率低10分钟 漏水率高 易产生假焊 适合用作补焊 7 密封性检验 视频 设备 试验槽组材料 3 5HLSn30PbSbA锡圈 锡含量30 钎剂QH 2 质量特性试漏压力 0 14 0 16Mpa 保压时间 1min 保证密封 不得渗漏 修补处应平整 光滑 不得有明显的钎料堆积 散热器内无积水和残留物 8 高温脉冲检验 设备 高温脉冲槽组质量特性脉冲压力 0 14 0 16Mpa 循环压力每4S一个压力循环脉冲时间 1min 脉冲温度 65 90 模拟发动机水温 9 内部清洗防止内部腐蚀 设备 内部清洗槽组材料 Na2CO3溶液质量特性清洗水温60 80 溶液浓度1 1 5 Na2CO3 内部清洗干净 并将积水吹净 轻拿轻放 不准有磕碰伤 每清洗60只补加一次Na2CO3和清水 保证浓度和水温 喷漆 防锈 美观 设备 喷漆线 烘干线材料 黑色水性漆 主要成分水性丙烯酸树脂 质量特性粘度 18 25S 漆泵进气压力 0 4 0 5MPa 运输链链速 35 60Hz 喷枪压力 0 3 0