柱狀分配器與毛細管高頻感應釬焊工藝的應用

江進

摘 要：本文介紹了高頻感應釬焊原理，柱狀分配器與毛細管釬焊，相比較于傳統的手工釬焊工藝，應用高頻感應釬焊工藝在產品品質和生產效率上取得明顯改善。

關鍵詞：分配器；高頻感應釬焊；工藝；應用

前言：商用空調產品大部分為一拖多大功率設備，在換熱器輸入輸出管組件設計上，一般選取分配器進行分流，為均衡冷媒流路與降低室內機噪音，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個問題：1）毛細管內徑很小往往只有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刻、多少都對焊接質量有很大的影響；2）柱狀分配器有多個焊點，焊點間距離小一般為2mm左右，相鄰焊點之間加熱會相互相應，導致焊接缺陷。[1]

本文介紹采取高頻感應釬焊工藝方法，應用于柱狀分配器與毛細管釬焊，改善焊接質量，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，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，對操作者技能要求高而依賴性強，造成企業人工成本高。（2）手工釬焊使用的天然氣、氧氣、氮氣、壓縮空氣等能源氣體消耗大，不利于企業節能環保。（3）焊接質量不穩定，焊堵、焊漏、過燒、焊瘤等不合格缺陷較多，人為因素不可控。

二、高頻感應釬焊工藝原理

高頻加熱已經廣泛應用于金屬的熱處理、熔煉、焊接等方面。感應焊是利用交變磁場-電場感應場中工件上的渦流效應加熱工件，使工件熔化，從而實現焊接的一種方法。焊接設備由交流電源和感應加熱圈組成。高頻感應釬焊具有特點：加熱速度快，易于實現局部加熱，可實現熱量的集中，溫度易控制，操作簡便，設備成本低，易于實現自動化，對使用現場環境影響小。但是高頻感應釬焊對于設備感應圈一致性和焊接工裝定位精度要求較高，在商用空調行業應用并不廣泛，以往僅僅應用于管接頭、銅管封片等簡易的單點焊接。

三、工藝流程

（1）啟動設備，打開氮氣系統、風冷系統、水冷系統，選取已調試好的產品參數。（2）選取合適感應圈，安裝感應圈，調節絕緣墊底座定位工裝高度，并讓定位中心對準感應圈中心。（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，將毛細管插入焊環及分配器孔內。（5）將插入毛細管的分配器放入絕緣墊焊接工裝內，啟動設備工作開關。（6）設備加熱、焊接、保溫、噴水冷卻后取下工件，一般單件工時約20s。（7）作業完成，關閉設備電源，做好設備TPM。

四、改善效果

（1）外觀質量對比。手工釬焊填料方式為：先加熱左右兩側，然后轉動分配器，再加熱前后兩側，由于二次加熱與填料，使得焊料在外觀流動不均，極易產生焊瘤；而高頻感應釬焊使用焊環，所有焊點同步加熱，受熱均勻，外觀質量好。見圖1和圖2.

改善前后對比

（2）焊料滲透。手工釬焊滲透不均勻，滲透深度一般在4mm左右，高頻感應釬焊使用焊環，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）耐壓性測試。分別向密閉組件內充入壓縮空氣和水，經測試，極限耐壓超過15MPa未泄漏。

五、存在的問題

（1）適應性不夠寬廣，目前僅應用在柱狀分配器上，仍待進一步擴大應用范圍。（2）對設備穩定性和來料質量要求高，可調節性沒有手工釬焊靈活。（3）產品換型時需要更換感應圈，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，操作時注意做好勞保措施。

總結：（1）這種高頻感應釬焊工藝能根本上降低釬焊難度和勞動強度，杜絕企業對操作者的依賴性。（2）這種高頻感應釬焊工藝能提升釬焊一次合格率，改善產品外觀質量及焊料滲透深度，提升產品可靠性，提升制造工藝水平。（3）這種高頻感應釬焊工藝能極大提升生產效率，節能降耗，降低企業制造成本25.8萬元/年。展望未來，這種高頻感應釬焊工藝將會越來越多應用于傘狀或其它異形分配器與毛細管焊接，實現全自動化高頻感應釬焊，加快工業自動化進程。

參考文獻：

[1] 馬波，關于采用高頻感應釬焊技術焊接分流器與毛細管的應用探討，工程技術，2013.6